输出 Ui=2V (2)计算出测得的电桥输出电压和电桥输出灵敏度； 其输出电压为
Uo=
全桥差动电路电桥输出灵敏度 K=Ui=2 (3)说明R3、R4起到什么作用?
若将电桥四臂接入四个工作应变片，称全桥差动电路，传感器上R3、R4，构成全桥差动电路。电桥初始条件平衡，并有电路连接如上图所示。 受力时使试则全桥差动电路输出电压为
全桥电压灵敏度为
作用：全桥差动电路输出电压灵敏度不仅没有非线性误差，而且电压
灵敏度为单臂电桥工作时的4倍，同时具有温度补偿作用。 3 有一平面直线位移差动传感器，其测量电路采用变压器交流电桥，结构组成如题5-7图。电容传感器起始时极间介质为空气，测量电路
板上输入-位移量△x=5 mm时，电桥的输出电
极距=2 mm，试求当动极
题5—7图
解：选用变压器交流电桥作测量电路。差动电容器参数：测量电路参数：usr=u=U?sr= 3sinωt (V)。当动极板上输入位移(向右位移)
△x=5mm时，电桥输出端电压Usc
初始电容 C1=C2=C0=?S/d=?a1b/d=10b? 变压器电桥输出端电压Usc
Usc
???Z2Z2?Z1?C1?C2???2U?U?U?UZ1?Z2Z1?Z2C1?C2
=u[(C0+ΔC)-(C0?ΔC)]/[(C0 +ΔC)+( C0?ΔC)] =u?C/C0
其中Z1 ,Z2 分别为差动电容传感器C1 ,C2 的阻抗，C1 = C0 +ΔC, C2 = C0?ΔC，
?C =?b[(20+5)-(20-5)]/d=5b?
且，由此可得 Usc=u ?C/ C0
=(5b?/10b?)×3sinωt=1.5sinωt（V）
3、如图10—10酒精测试仪电路示意图如下，图中LM3914是LED显示驱动器，LM3914内部有10个比较器，当输入电压增加时，发光二极管LED可以由D1～D10被逐个点亮。
请问：
(1)QM—5是什么传感器?并说明该器件的导电机理；（3分） 答： QM—5是气体传感器 。图10-10为气体浓度检测电路原理图，电路采用LED条状图形显示器，配刻度尺，根据发光段长度或位数确定被测气体浓度，可直观的定性或半定量指示出气体浓度变化情况。电路中10个发光二极管为条状LED图形器件，条状图形LED显示器元件如图10-11所示。LM3914为LED显示驱动器，在LM3914驱动器内部有10个相同的电压比较器，比较器同相端经分压电阻获得从小到大的阶梯参考电压，该电压从0.125V～1.25V均匀分压至10个比较器输入端，相邻两比较器输人参考电压差为0.125V，当输入电压
(最高位比较器比较电压)时，LED显
(最低位比较器比较电压)
示器全部被点亮，当输入电压
时，LED全部熄灭。三端稳压器7805同时为气体传感器提供加热丝电压和工作电压。 (2)QM-5的
引脚是传感器的哪个部分，有什么作用?A、B两端可
等效为哪一种电参量?（3分）
答： F、F＇引脚为电阻型气敏传感器的加热回路。加热有两个作用，
第一、是为了加速气体吸附和上述的氧化还原反应，提高灵敏度和响应速度，
第二、使附着在传感器元件壳面上的油雾、尘埃烧掉。 A、B端为传感器测量电极回路，直流电源提供检测回路工作电压U，电极A、B之间等效为电阻Rs，
(3)分析电路工作原理，当酒精浓度增加时M点电位如何变化?LM3914输出端驱动的 LED发光二极管如何变化? （3分）
答：没有气体接触时，传感器A、B两端为高阻状态，当传感器接触到气体并检测到气体浓度变化时，A、B两端电阻值变化气体浓度升高，电阻减小电流增加，使LM3914输入端(5)即M点电压升高，LED点亮的个数增加。这种简单方法可实现气体定性或半定量测量。 (4)调节电路中电位器Rp有什么作用? （3分）
在LM3914驱动器内部有10个相同的电压比较器，比较器同相端经分压电阻获得从小到大的阶梯参考电压，该电压从0.125V～1.25V均匀分压至10个比较器输入端，相邻两比较器输入参考电压差为0.125V，当输入电压点亮，当输入电压
(最高位比较器比较电压)时，LED显示器全部被
(最低位比较器比较电压)时，LED全部熄灭，
调节电路中电位器Rp是用于调节UIN到合适的电位。
4． 用镍铬-镍硅K型热电偶测量加热炉温，测温系统示意图如下图所示。已知冷端温度To=30℃，测得热电势求加热炉温度T为多少度?
为33．29mV，
附 镍铬-镍硅热电偶(K型)分度表(参考端温度为0℃)
解：查镍铬-镍硅K型热电偶分度表得：
由中间温度定律可求得：
即：
反查K型热电偶分度在表34.095mV为820℃,34.502mV为830℃，由
T-820830-820?线性插值法：34.493-34.09534.052-34.095
解得T=829.78, 故测得33．29mV时，得到炉温为T=829．78℃。 5、设计利用涡流位移传感器测量转速的装置，并说明其工作原理．
答： 画图如下
2-带齿圆盘装置如答上图所示(2分)。
1-电涡流位移传感器
在被测物上设定有等矩标记(如凸齿)，当被测物转动时，传感器线圈阻抗变化，产生脉冲信号，测得单位时间内的脉冲个数即可求得转速和角速度。(2分)
其中n-被测转速，f-传感器输出周期信号的频率，z-齿轮齿数