微分方程两边进行拉氏变换,Ys30s3015Xs则该传感器系统的传递函数为:
HsYs015005Xs30s310s1
该传感器的时间常数τ10,灵敏度k005
26解:动态误差由稳态误差和暂态误差组成。先求稳态误差:对方程两边去拉氏变换得:
T1sT2ssT02s
则传递函数为
T2s1T1s0s1
对于一阶系统,阶跃输入下的稳态误差ess0,再求暂态误差:
f当t350s时,暂态误差为
et30025e3501201488C
故所求动态误差为:eesset1488C
27解:所求幅值误差为0947相位滞后52°70′
G
j
s2
22
s
2
sj
1
2
1
2j
则,频率为600Hz时的幅值为
Gj
1
1
0947
122221600222076002
1000
1000
相对误差为(10947)×10053
2
tg
1
1
2
tg1
2076001000
16002
52
70
1000
28
解:G
j
s2
22
s
2
sj
1
2
1
2j
Gj
1
12222
1
1222012
10000
10000
1
1222012
10000
10000
令Gjw103,2′则10000
′2196′005740解得1′193,2′003代入上式,得
11389Hz,2173Hz
令Gjw097,则
′2196′006280解得3′19(9舍负)代入上式,得
31411Hz
由图218二阶传感器系统的幅频特性曲线知,该传感器的工作频率范围为:
1389Hz<<1411Hz或<173Hz
29解:ξ04<1,由二阶传感器的频率特性,固有频率比被测信号频率越大越好,故应选固有频率为22kHz的那只。
fG
j
s2
22
s
2
sj
1
122
j
Gjw
1
1
0940
122221400222044002
2200
2200
相对误差为(10940)×10060
2
tg
1
1
2
tg1
2044002200
14002
8
33
2200
故相位滞后8°33′。
第3章电阻应变式传感器
31何为电阻应变效应?怎样利用这种效应制成应变片?32什么是应变片的灵敏系数?它与金属电阻丝的灵敏系数有何不同?为什么?33为什么增加应变片两端电阻条的横截面积便能减小横向效应?34金属应变片与半导体应变片在工作原理上有何不同?半导体应变片灵敏系数范围是多少,金属应变片灵敏系
数范围是多少?为什么有这种差别,说明其优缺点。举例说明金属丝电阻应变片与半导体应变片的相同点和不同点。
35一应变片的电阻R120Ω,灵敏系数k205,用作应变为800mm的传感元件。求:①R和RR;②若电源电压U3V,初始平衡时电桥的输出电压U0。
36在以钢为材料的实心圆柱形试件上,沿轴线和圆周方向各贴一片电阻为120Ω的金属应变片R1和R2(如图328a所示),r