计算题

试分析例图所示路灯自动控制电路的工作原理。

问答题有一霍尔元件，其灵敏度KH=1.2mV mA·kGs，把它放在一个梯度为5kGs mm的磁场中，如果额定控制电流是20mA，设霍尔元件在平衡点附近作±0.1mm的摆动，问输出电压范围为多少？

问答题一只x切型的石英晶体压电元件，其d11=2.31×1012C N，相对介电常数εr=4.5，横截面积A=5cm2，厚度h=0.5cm。求： （1）纵向受FX=9.8N的压力作用时压电片两电极间输出电压值为多大？ （2）若此元件与高输入阻抗运放连接时连接电缆的电容为C0=4PF，该压电元件的输出电压值为多大？

问答题以阻值R=120Ω，灵敏系数K=2.0的电阻应变片与阻值120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为2με和2000με时，分别求出单臂、双臂差动电桥的输出电压，并比较两种情况下的灵敏度。

问答题一阻值为120Ω灵敏度为2.0的应变片，用总阻值为12Ω的导线连接到一测量系统，求此时应变片的灵敏度。

问答题有一电位器式位移传感器，其线圈总电阻是10kΩ，电刷最大行程4mm。若最大消耗功率不允许超过40mW，传感器所用激励电压为允许的最大激励电压，试确定输入位移量为1.2mm时的输出电压值。

问答题例图为模拟电子技术课中学习过的方波发生器电路。该电路产生的方波振荡周期与RC成正比。试利用该方波发生器构成电阻或电容的测量电路，并说明其原理。

问答题例图所示为两直流电桥，其中图（a）表示把差动式电阻传感器接入电桥横跨电源的相邻两臂，称为卧式电桥，图（b）表示把差动式电阻传感器接入电桥横跨负载的相邻两臂，称为立式电桥，试求两电桥的输出电压表达式并加以比较。

问答题超声波数字测距仪简化框图如附图所示。图中超声波发送电路每隔一段时间发射一串超声脉冲，其中第一个发射脉冲也将RS触发器置“1”，使计数器从零开始计数。这第一个超声脉冲遇到被测物反射回来，被超声波接收电路接收时，RS触发器复位归“0”，使计数器停止计数。若要求显示距离数字单位为米，555振荡器的频率应怎样调整？

问答题例图为频率比测量框图。说明其工作原理，并导出其测量数据公式。

问答题试用时分割乘法器和V F转换器、计数器组成一个数字式电能表，画出其框图，说明其工作原理。