差动式电容加速度传感器结构如下图所示。它有两个固定极板（与壳体绝缘），中间有...

问答题 差动式电容加速度传感器结构如下图所示。它有两个固定极板（与壳体绝缘），中间有一用弹簧片支撑的质量块，此质量块的两个端面经过磨平抛光后作为动极板（与壳体电连接）。设计适当的测量电路，详细说明该结构配合测量电路实现加速度测量的工作原理，所有结论的得出必须要有理论依据。

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1.问答题 在如下图所示的悬臂梁测力系统中，可能用到四个相同特性的电阻应变片为R1、R2、R3、R4，各应变片灵敏系数K=2，初值为ε=100Ω。当试件受力F时，若应变片要承受应变，则其平均应变为ε=1000um/m。测量电路的电源电压为直流3V。
（1）若只用一个电阻应变片构成单臂测量电桥，求电桥输出电压及电桥非线性误差。
（2）若要求用两个电阻应变片测量，且既要保持与单臂测量电桥相同的电压灵敏度，又要实现温度补偿，请在图中标出两个应变片在悬臂梁上所贴的位置；绘出转换电桥，标明这两个应变片在桥臂中的位置。
（3）要使测量电桥电压灵敏度提高为单臂工作时的4，请在图中标明各应变片在悬臂梁上所贴的位置。绘出转换电桥，标明各应变片在桥臂中的位置；并给出此时电桥输出电压及电桥非线性误差的大小。

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2.问答题使用镍铬-镍硅热电偶，其基准接点为30℃，间测温接点为400℃时的温差电动势为多少？若仍使用该热电偶，测得某接点的温差电动势为10.275mv，则被测接点的温度为多少？

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3.问答题 以阻值R=120Ω，灵敏度S=5.2Ω的电阻丝应变片与阻值为120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为4V，并假定负载电阻无穷大，当应变片的应变为1000με时。
（1）求单臂电桥的输出电压及其灵敏度。
（2）求双臂电桥的输出电压及其灵敏度。

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（1）

（2）

4.问答题 如图所示为两直流电桥，其中图(a)称为卧式桥，图(b)称为立式桥，且为应变片，R₃、R₄为固定电阻。试求在电阻应变片阻值变化为△R时，两电桥的输出电压。

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5.问答题 有一薄壁圆管式拉力传感器如下图所示。已知其弹性元件材料的泊松比为0.3（泊松比是指材料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值），电阻应变片R₁、R₂、R₃和R₄阻值相同，且灵敏系数均为2，应变片贴片位置如图所示。若受拉力P作用，问：
(1) 欲测量拉力P的大小，应如何正确组成电桥？请画出相应的电桥。
(2) 当供桥电压时，输出电压e₀是多少？

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6.问答题 用电阻应变片及双臂电桥悬臂梁的应变。其贴片及组桥方法如图所示。已知图中，上下贴片位置对称，应变片的灵敏度系数k=2。应变值，电桥供桥电压。试分别求出如图组成桥路时的输出电压Uo的值，若去掉，输出电压Uo值如何变化？

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7.问答题 有一吊车的拉力传感器如图九所示。其中电阻应变片R1、R2、R3、R4贴在等截面轴上。已知R1、R2、R3、R4标称阻值均为120，桥路电压为2V，重物质量为m，其引起R1、R2变化增量为1.20。
（1）画出应变片组成的电桥电路。
（2）计算出测得的输出电压和电桥输出灵敏度。
（3）说明R3、R4起到什么作用？

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8.问答题 试求正弦信号和基频与之相同的周期方波信号y(t)的互相关函数

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9.问答题 有一信号x（t）=Acos（ωt+），初始相角为一随机变量，试求其自相关函数；确定其均值和方差。

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10.问答题 如图所示的RC电路中，已知C=0.01uF，若xe的幅值为100，频率为10kHz，并且输出端e_g的相位滞后e_x30°，求此时的R应为何值，输出电压幅值为多少？

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