[機械儀表]自動檢測技術分析題答案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 回 課程組答 變面 積較為合適，回 課程組答 變介電常數式，也不算錯誤。 問： 2）被測液體應該是導電液體還是絕緣體？ 課程組答 ： 如果是絕緣體，無法與不銹鋼圓環之間構成電容，所以必須是導電液體 問： 3）分別寫出該液位計的分辨率（ %）及分辨力（幾分之一米）的計算公式，并說明如何提高此類液位計的分辨率。 課程組答 ： 該液位計的分辨率為 1/N100%， 分辨力為 8m/N。要提高此類液位計的分辨率，就要增加不銹鋼圓環的數量 N。 問： 4）設當液體上升到第個 N 不銹鋼圓環的高度時 ， 101 線 LED 光柱全亮。若 N=32，則當液體上升到第八個不銹鋼圓環的 高度時，共有多少線 LED 亮？ 課程組答 ： [100（ 8/32） ]+1=26 線 LED 亮。 1）地電位的人體與金屬板構成空間分布電容 Cx， Cx 與微調電容 C0 從高頻等效電路來看，兩者之間構成 _并 _____聯。 V L C0、 Cx 等元件構成了 ____LC 震蕩 ________電路，f=____（ 2π根號 LC） 分之一 ______， f 略高于 f0。當人手未靠近金屬板時， Cx 最 ____?。ù??。瑱z測系統處于待命狀態。 15 2）當人手靠近金屬板時，金屬板對地分布電容 Cx 變 _大 __，因此高頻變壓器 T 的二次側的輸出頻率 f 變 _低 ___（高 /低）。 3）從圖 526 可以看出，當 f 低于 f0 時， U01_小 __于 UR， A2 的輸出 U02 將變為 __低 __電平，因此 VL__暗 __（亮 /暗）。 三端穩壓器 7805 的輸出為 __+5____伏，由于運放飽和時的最大輸出電壓約比電源低 1V左右，所以 A2 的輸出電壓約為 __+4____伏，中間繼電器 KA 變為 ___吸合 ___狀態（吸合 /釋放）。 4）圖中的運放未接反饋電阻，所以 IC2 在此電路中起 _比較 _____器作用； V2 起 ___電流驅動 ___（電壓放大 /電流驅動）作用；基極電阻 R5 起 _限流 _____作用； VD1 起 ___續流 ___作用，防止當 V2 突然截止時，產生過電壓而使 _V2_____擊穿。 5）通過以上分析可知，該接近開關主要用于檢測 _人體靠近 ________，它的最大優點是 ______非接觸 ________。可以將它應用到 ___！！??！自己想 _______以及 _______?。。。?！ _____等場所。 1 請教：關于電容油量表傾斜時的問題 問： 您的課件中，關于電容式油量表有這樣一個問題， ”電容式油量表可以在傾斜時使用么？“這個問題的 課程組答 案是可以，是么？應該從哪個角度去把握這個問題呢？ 課程組答 ：電容式 油量表可以在傾斜時，大小圓柱間隙中，一邊的油減少，另一邊的油增加，所以電容量不變。 問： 我覺的 P105 頁電容式油量表中的分析有 問 踢 在備課時，我覺的 P105 頁電容式油量表中，在油箱注滿時， Cx 增大，調節平衡時 Rp 也增大，這樣還能使電橋調節平衡嗎？我覺的有問題，等待您的回復。 課程組答 ： w_wxx，您好！感謝您的認真的學術精神。 教材 P105 有錯誤： 由于 R4/R3=[1/(2πfCx） ]/[1/(2πfC0） ]=C0/Cx，所以 不是 P105 所寫的 Cx/C0=R4/R3， 而應該是 Cx/C0=R3/R4. 這樣的錯誤平衡公式就導致大家的疑惑。很對不起。 “在油箱注滿時， Cx 增大，調節平衡時 Rp 也增大。 ” 的結論是對的。 16 正確的分析如下： 電容式油量表示意圖如圖 513 所示。當油箱中無油時，電容傳感器的電容量 為最小值，Cx=Cx0。調零過程如下：首先斷開減速箱與 RP 的機械連接，將 RP 人為地調到零，即： 電位器 RP 的滑動臂位于 0 點。 此時 R3=R4。 調節 半可變電容 C0，使 C0=Cx0，；此時，電橋滿足 [1/(2πfCx0） ]/[1/(2πfC0） ]=R4/R3，即 Cx0/C0=R3/R4 的平衡條件。 此時 電橋輸出為零 ，伺服電動機不轉動，油量表指針偏轉角 θ=0。 當油箱中注滿油時，液位上升至 h 處， Cx=Cx0+?Cx，而 ?Cx與 h 成正比。此時電橋失去平衡，電橋的輸出電壓 Uo經放大后驅動伺服電動機，再由減速箱減速后帶動指針順時針偏轉，同時帶動 RP 的滑動臂向 c 點移動，從而使 RP 的阻值增大， Rcd=R3+RP 也隨之增大。當 RP 阻值達到一定值時，電橋又達到新的平衡狀態， Uo=0，于是伺服電動機停轉，指針停留在轉角為 θm處。 由于指針及可變電阻的滑動臂同時為伺服電動機所帶動，因此， RP 的阻值與 θ 間存在著確定的對應關系，即 θ 正比于 RP 的阻值，而 RP 的阻值又正比于液位高度 h，因此可直接從刻度盤上讀得液位高度 h。 當 油箱中的油用掉一些后， 油位降低時，伺服電動機反轉，指針逆時針偏轉（示值減?。瑫r帶動 RP 的滑動臂移動，使 RP 阻值減小。當 RP 阻值達到某一數值時，電橋又達到新的平衡狀態， Uo=0，于是伺服電動機再次停轉，指針停留在與該液位相對應的轉角 θ處。從以上分析可知，該裝置采用了類似于天平的零位式測量方法，所以放大器的非線性及溫漂對測量精度影響不大。 1）地電位的人體與金屬板構成空間分布電容 Cx， Cx 與微調電容 C0 從高頻等效電路來看， 兩者之間構成 _并 _____聯。 V L C0、 Cx 等元件構成了 ____LC 震蕩 ________電路，f=____2π根號 LC 分之一 ______， f 略高于 f0。當人手未靠近金屬板時， Cx 最 ____?。ù?/?。?，檢測系統處于待命狀態。 2）當人手靠近金屬板時，金屬板對地分布電容 Cx 變 _大 __，因此高頻變壓器 T 的二次側的輸出頻率 f 變 _低 ___（高 /低）。 3）從圖 526 可以看出，當 f 低于 f0 時， U01_小 __于 UR， A2 的輸出 U02 將變為 __低 __電平，因此 VL__暗 __（亮 /暗）。 三端穩壓器 7805 的輸出 為 __？？ +5____伏，由于運放飽和時的最大輸出電壓約比電源低 1V 17 左右，所以 A2 的輸出電壓約為 __+4____伏，中間繼電器 KA 變為 ___吸合 ___狀態（吸合 /釋放）。 4）圖中的運放未接反饋電阻，所以 IC2 在此電路中起 _比較 _____器作用； V2 起 ___電流驅動 ___（電壓放大 /電流驅動）作用；基極電阻 R5 起 _限流 _____作用； VD1 起 ___續流 ___作用，防止當 V2 突然截止時，產生過電壓而使 _V2_____擊穿。 5）通過以上分析可知，該接近開關主要用于檢測 _人體靠近 ________，它的最大優點是 ______非接觸 ________?？梢詫⑺鼞玫?___?。。?！自己想 _______以及 _______?。。。?！ _____等場所 1 請教：關于電容油量表傾斜時的問題 問：您的課件中，關于電容式油量表有這樣一個問題， ”電容式油量表可以在傾斜時使用么？“這個問題的答案是可以，是么？應該從哪個角度去把握這個問題呢？ 課程組答 ：電容式油量表可以在傾斜時，大小圓柱間隙中，一邊的油減少，另一邊的油增加，所以電容量不變。 問： 我覺的 P105 頁電容式油量表中的分析有問題 在備課時，我覺的 P105 頁電容式油量表中，在油箱注滿時， Cx 增大，調節平衡時 Rp 也增大，這樣還能使電橋調節平衡嗎？我覺的有問題，等待您的回復。 課程組答 ： w_wxx，您好！感謝您的認真的學術精神。 教材 P105 有錯誤： 由于 R4/R3=[1/(2πfCx)]/[1/(2πfC0)]=C0/Cx，所以 不是 P105 所寫的 Cx/C0=R4/R3, 而應該是 Cx/C0=R3/R4. 這樣的錯誤平衡公式就導致大家的疑惑。很對不起。 “在油箱注滿時， Cx 增大，調節平衡時 Rp 也增大。 ” 的結論是對的。梁森 正確的分析如下： 電容式油量表示 意圖如圖 513 所示。當油箱中無油時，電容傳感器的電容量 為最小值， 18 Cx=Cx0。調零過程如下：首先斷開減速箱與 RP 的機械連接，將 RP 人為地調到零，即： 電位器 RP 的滑動臂位于 0 點。 此時 R3=R4。 調節 半可變電容 C0，使 C0=Cx0，；此時，電橋滿足 [1/(2πfCx0)]/[1/(2πfC0)]=R4/R3，即 Cx0/C0=R3/R4的平衡條件。 此時 電橋輸出為零，伺服電動機不轉動，油量表指針偏轉角 θ=0。 當油箱中注滿油時，液位上升至 h 處， Cx=Cx0+?Cx，而 ?Cx與 h 成正比。此時電橋失去平衡，電橋的輸出 電壓 Uo經放大后驅動伺服電動機，再由減速箱減速后帶動指針順時針偏轉，同時帶動 RP 的滑動臂向 c 點移動，從而使 RP 的阻值增大， Rcd=R3+RP 也隨之增大。當 RP 阻值達到一定值時，電橋又達到新的平衡狀態， Uo=0，于是伺服電動機停轉，指針停留在轉角為 θm處。 由于指針及可變電阻的滑動臂同時為伺服電動機所帶動，因此， RP 的阻值與 θ 間存在著確定的對應關系，即 θ 正比于 RP 的阻值，而 RP 的阻值又正比于液位高度 h，因此可直接從刻度盤上讀得液位高度 h。 當 油箱中的油用掉一些后， 油位降低時，伺服電動機反轉，指針逆時針偏轉（示 值減小），同時帶動 RP 的滑動臂移動，使 RP 阻值減小。當 RP 阻值達到某一數值時，電橋又達到新的平衡狀態， Uo=0，于是伺服電動機再次停轉，指針停留在與該液位相對應的轉角 θ 處。從以上分析可知，該裝置采用了類似于天平的零位式測量方法，所以放大器的非線性及溫漂對測量精度影響不大。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 第六章的 提問及回 課程組答 問：兩根高分子 壓電電纜（外形見 67b）相距 2m，平行埋設于柏油公路的路面下約 5cm，如圖 623 所示。它可以用來測量車速及汽車的載重量，并根據存儲在計算機內部的檔案數據，判定汽車的車型。 （外形見 67b）相距 2m，平行埋設于柏油公路的路面下約 5cm，如圖 623 所示。它可以用來測量車速及汽車的載重量，并根據存儲在計算機內部的檔案數據，判定汽車的車型。 課程組答 ：根據時間距離速度，先測出：同一車輪通過 A和 B電纜，所花時間為 格 *25ms/格 =， 1）估算車速為多少 km/h。 v=L/t=2m/=*3600/1000= 2）估算汽車前后輪間距（可據此判定車型）；輪距與哪些因素有關？ 汽車的前后輪以此速度沖過同一根電纜所花時間為 格，即： *25ms/格 = 則輪距 d=v*t=*=3m。 3）說明載重量 m 以及車速 v 與 A、 B壓電電纜輸出信號波形的幅度或時間間隔之間的關系。 19 載重量 m 以及車速 v 越大， A、 B壓電電纜輸出信號波形的幅度就越高 。 車速 v 越大， A、 B壓電電纜輸出信號的時間 間隔就越小。 車速越快 ， 對壓電電纜的壓力就越小 ， 信號波形幅度是不是越小 ? 答：車速越快 ， 對壓電電纜的壓力就越小 ， 信號波形幅度是不是越小 ? 是不對的。 車速越快 ， 對壓電電纜的沖擊力就越大 ， 信號波形幅度就越高。 你可以騎自行車，沖過某些馬路上面設置的 “減速橫條 ”， 會感受到，車速與沖擊力的關系。 相信您不會高速沖過去，那 樣，您就會蹦起來高的。您一定會剎車，然后慢一些過去，這就達到道路管理者的目的了。 功率譜分析的題目提問： 下圖為一存在質量不平衡的齒輪傳動系統，大齒輪為輸入軸，轉速為 600 轉／分，大，中、小齒輪的齒數分別為 40,20,10。 下面是在齒輪箱機殼上測得的振動信號功率譜： 請根據你所學的頻譜分析知識，判斷是哪一個齒輪存在質量不平衡？ 還有這道，這是在華中科大網上教程上看到的題目，感覺比較好，但是解不出來，請教老師啦 課程組答 ： 2 功率譜是第六章的問題，但是轉速測量是第三章后面的習題，第四章、第八章后頭都有轉速測量的問題，要全面閱讀，才能全面理解。 ^_^ 20 X 軸一般是對數式的，現在這張圖是線性的，不太真實。 按你給出的頻譜圖，有 40Hz， 20Hz，和 10Hz，那么，恰好與大，中、小齒輪的齒數相同（ 40,20，10）。 大齒輪的轉速是 10 轉 /s。它如果不平衡，每轉一圈，最少也要產生一個不平衡脈沖。那么，每秒 就產生 10 個脈沖，也就是 10Hz。現在剛好有一個這樣的譜線，那大齒輪就有嫌疑啦。 同樣道理，中齒輪的轉速是 20 轉 /s。它如果不平衡，每轉一圈，基本上產生一個不平衡脈沖。那么，每秒就產生 20 個脈沖，也就是 20Hz?，F在剛好有一個這樣的譜線，那中齒輪也有嫌疑啦。 同樣道理，小齒輪也有嫌疑。也就是， 3