电阻式传感器例题与习题
传感器原理和应用习题和答案
《第一章传感器的一般特性》11）该测速发电机的灵敏度.2）该测速发电机的线性度.2．已知一热电偶的时间常数τ=10s,若用它来测量一台炉子的温度,炉内温度在540οC和500οC 之间按近似正弦曲线波动,周期为80s,静态灵敏度k=1,试求该热电偶输出的最大值和最小值,以与输入与输出信号之间的相位差和滞后时间.3．用一只时间常数为0.355s 的一阶传感器去测量周期分别为1s、2s和3s的正弦信号,问幅值误差为多少？4．若用一阶传感器作100Hz正弦信号的测试,如幅值误差要求限制在5%以内,则时间常数应取多少？若在该时间常数下,同一传感器作50Hz正弦信号的测试,这时的幅值误差和相角有多大？5．已知某二阶系统传感器的固有频率f0=10kHz,阻尼比ξ=0.1,若要求传感器的输出幅值误差小于3%,试确定该传感器的工作频率范围.6．某压力传感器属于二阶系统,其固有频率为1000Hz,阻尼比为临界值的50%,当500Hz的简谐压力输入后,试求其幅值误差和相位滞后.《第二章应变式传感器》1．假设某电阻应变计在输入应变为5000με时电阻变化为1%,试确定该应变计的灵敏系数.又若在使用该应变计的过程中,采用的灵敏系数为 1.9,试确定由此而产生的测量误差的正负和大小.2．如下图所示的系统中：①当F＝0和热源移开时,R l＝R2＝R3＝R4,与U0＝0；②各应变片的灵敏系数皆为+2.0,且其电阻温度系数为正值；③梁的弹性模量随温度增加而减小；④应变片的热膨胀系数比梁的大；⑤假定应变片的温度和紧接在它下面的梁的温度一样.在时间t＝0时,在梁的自由端加上一向上的力,然后维持不变,在振荡消失之后,在一稍后的时间t1打开辐射源,然后就一直开着,试简要绘出U0和t的关系曲线的一般形状,并通过仔细推理说明你给出这种曲线形状的理由.3．一材料为钢的实心圆柱形试件,直径d＝10 mm,材料的弹性模量E＝2 ×1011N／m2,泊松比μ＝0.285,试件上贴有一片金属电阻应变片,其主轴线与试件加工方向垂直,如图1所示,若已知应变片的轴向灵敏度k x ＝2,横向灵敏度C=4%,当试件受到压缩力F＝3×104N作用时.应变片的电阻相对变化ΔR／R为多少.4．在材料为钢的实心圆柱形试件上,沿轴线和圆周方向各粘贴一片电阻120 Ω的金属电阻应变片,如图2所示,把这两片应变片接入差动电桥,已知钢的泊松比μ＝0.285,应变片的灵敏系数k0＝2,电桥电源电压U sr＝6V〔d．C．〕,当试件受轴向拉伸时,测得应变片R1的电阻变化值ΔR1=0.48 Ω,试求电桥的输出电压.图1 图25．一台采用等强度梁的电子秤,在梁的上下两面各贴有二片电阻应变片,做成秤重传感器,如下图所示.已知l＝100 mm,b＝11 mm,t＝3 mm,E＝2.1×104N／mm2,k0＝2,接入直流四臂差动电桥,供桥电压6 V,当秤重0.5 kg时,电桥的输出电压U sc为多大.6．今在〔110〕晶面的〈001〉〈110〉晶面上各放置一电阻条,如下图所示,试求：l〕在0.1MPa 压力作用下电阻条的σr和σt各为何值？2〕此两电阻条为P型电阻条时ΔR／R＝？3〕若为N型电阻条时其ΔR／R？4〕若将这两电阻条改为安置在距膜中心为4.l 7mm处,电阻条上的平均应力σr和σt各为多少？7．现有基长为10 mm与20 mm的两种丝式应变片,欲测钢构件频率为10kHz的动态应力,若要求应变波幅测量的相对误差小于0.5%,试问应选用哪一种？为什么？8．已知一测力传感器的电阻应变片的阻值R＝120Ω,灵敏度系数k0= 2,若将它接入第一类对称电桥,电桥的供电电压U sr＝10V〔d．c．〕,要求电桥的非线性误差e f＜0.5％,试求应变片的最大应变εmax应小于多少,并求最大应变时电桥的输出电压.9．一个量程为10kN的应变式测力传感器,其弹性元件为薄壁圆筒轴向受力,外径20mm,内径18mm,在其表面粘贴八各应变片,四个沿周向粘贴,应变片的电阻值均为120Ω,灵敏度为2.0,波松比为0.3,材料弹性模量E=2.1×1011Pa.要求：1>绘出弹性元件贴片位置与全桥电路；2>计算传感器在满量程时,各应变片电阻变化；3>当桥路的供电电压为10V时,计算传感器的输出电压.10．如图所示电路是电阻应变仪中所用的不平衡电桥的简化电路,图中R2=R3=R是固定电阻,R1与R4是电阻应变片,工作时R1受拉,R4受压,ΔR表示应变片发生应变后,电阻值的变化量.当应变片不受力,无应变时ΔR=0,桥路处于平衡状态,当应变片受力发生应变时,桥路失去了平衡,这时,就用桥路输出电压U cd表示应变片应变后的电阻值的变化量.试证明： U cd=-<E/2><ΔR/R>《第三章电容式传感器》1．试计算带有固定圆周膜片电容压力传感器的灵敏度〔ΔC/C〕/p,如下图.已知在半径r处的偏移量y可用下式表示：式中P——压力；a——圆膜片半径；t——膜片厚度；μ——膜片材料的泊松比.2．在压力比指示系统中采用的电容传感元件与其电桥测量线路如图所示.已知：δ0＝0.25mm,D＝38.2mm,R=5.1kΩ,U＝60V〔A.C〕,f＝400Hz.试求.1）该电容传感器的电压灵敏度〔单位为V/m〕k u？2）当电容传感器活动极板位移Δδ＝10μm时,输出电压U0的值.3．如图所示为油量表中的电容传感器简图,其中1、2为电容传感元件的同心圆筒〔电极〕：3为箱体.已知：R1＝15mm,R2＝12mm；油箱高度H=2m,汽油的介电常数εr=2.1.求：同心圆套筒电容传感器在空箱和注满汽油时的电容量.4．一只电容位移传感器如图所示,由四块置于空气中的平行平板组成.板A,C和D是固定极板.板B是活动极板,其厚度为t,它与固定极板的间距为d.B,C和D极板的长度均为b,A板的长度为2 b,各板宽度为l,忽略板C和D的间隙与各板的边缘效应,试推导活动极板B从中间位置移动x=±b/2时电容C AC和C AD的表达式〔x=0时为对称位置〕.5．试推导下图所示变电介质电容式位移传感器的特性方程C=f<x>.设真空的介电系数为ε0,ε2＞ε1,以与极板宽度为W.其他参数如图所示.《第四章电感式传感器》1．一个铁氧体环形磁心,平均长度为12cm,截面积为1.5cm2,平均相对磁导率μr＝2 000,求：1〕均匀绕线5 00匝时的电感；2> 匝数增加1倍时的电感.2．有一只螺管形差动式电感传感器,已知电源电压U＝4V,f＝400HZ,传感器线圈铜电阻和电感量分别为R＝40Ω,L=30mH,用两只匹配电阻设计成4臂等阻抗电桥,如图1所示,试求：1〕匹配电阻R1和R2的值为多大才能使电压灵敏度达到最大；2>当ΔZ＝10Ω时,分别接成单臂和差动电桥后的输出电压值；3>用矢量图表明输出电压U0与电源电压U之间的相位差；4〕假设该传感器的两个线圈铜电阻不相等R4≠R3,在机械零位时便存在零位电压,用矢量图分析能否用调整衔铁位置的方法使U0=0.图1 图2a图2 b3．试计算图2a所示差动变压器式传感器接入桥式电路〔顺接法〕时的空载输出电压U0,一、二次侧线圈间的互感为M1、M2,两个二次侧线圈完全相同.又若同一差动变压器式传感器接成图2b所示反串电路〔对接法〕,问两种方法哪一种灵敏度高,高几倍？提示：①将图a所示的二次侧绕组边电路图简化如图2c所示等效电路〔根据已知条件Z1＝Z2；②求出图b 空载输出电压与图a计算的结果进行比较.〕图2 c图34．试推导图3所示差动型电感传感器电桥的输出特性U0=f〔ΔL〕,已知电源角频率为ω,Z1、Z2为传感器两线圈的阻抗,零位时Z1＝Z2= r＋jωL,若以变间隙式传感器接入该电桥,求灵敏度表达式k＝U0／Δδ多大〔本题用有效值表示〕.5．图4中两种零点残余电压的补偿方法对吗？为什么？图中R为补偿电阻.图46．某线性差动变压器式传感器采用的频率为100HZ、峰一峰值为6V的电源激励,假设衔铁的输入运动是频率为10Hz的正弦运动,它的位移幅值为±3mm,已知传感器的灵敏度为2V／mm,试画出激励电压、输入位移和输出电压的波形.7．使用电涡流式传感器测量位移或振幅时对被测物体要考虑哪些因素,为什么？《第五章压电式传感器》1．分析压电式加速度传感器的频率响应特性.又若测量电路的总电容C＝1000PF,总电阻R＝500 MΩ,传感器机械系统固有频率f0=30 kHz,相对阻尼系数ξ=0.5,求幅值误差在2%以内的使用频率范围.2．用石英晶体加速度计与电荷放大器测量机器的振动,已知：加速度计灵敏度为5 pC／g,电荷放大器灵敏度为50 mV／pC,当机器达到最大加速度值时相应的输出电压幅值等于2 V,试计算该机器的振动加速度.3．在某电荷放大器的说明书中有如下技术指标：输出电压为±10V,输入电阻大于1014Ω,输出电阻为0.1kΩ,频率响应：0～150kHz,噪声电压〔有效值〕最大为2mV〔指输入信号为零时所出现的输出信号值〕,非线性误差：0.l%,温度漂移：±0.lmV／ºC.l〕如果用内阻为10 kΩ的电压表测量电荷放大器的输出电压,试求由于负载效应而减少的电压值.2〕假设用一输入电阻为2MΩ的示波器并接在电荷放大器的输入端,以便观察输入信号波形,此时对电荷放大器有何影响？3〕噪声电压在什么时候会成为问题？4〕试求当环境温度变化十15o C时,电荷放大器输出电压的变化值,该值对测量结果有否影响？5〕当输入信号频率为180kHZ时,该电荷放大器是否适用？4．试用直角坐标系画出AT型,GT型,DT型,X－30º的晶体切型的方位图.5．压电传感元件的电容为1000PF,k q＝2．5C／cm,连接电缆电容C c＝300 pF,示波器的输入阻抗为1MΩ和并联电容为50pF,试求：1〕压电元件的电压灵敏度多大？2>测量系统的高频响应<V／cm〕.3>如系统测量的幅值误差为5%,最低频率是多少？4〕如f j＝10HZ,允许误差为5 %,用并联连接方式,电容量C值是多大？6．石英晶体压电传感元件,面积为1cm2,厚度为0.lcm,固定在两个金属板之间,用来测量通过晶体两面力的变化.材料的杨氏模量为9×1010Pa,电荷灵敏度为2pC／N,相对介质常数为5,lcm2材料相对两面间电阻为1014Ω.一个20pF的电容和一个100MΩ的电阻与极板并联.如果所加力是F＝0.01sin〔103t〕N.求：1〕两个极板间电压峰一峰值；2〕晶体厚度的最大变化.<0.758mv,1.516mv;1.1×10-10cm>7．已知电压前置放大器的输入电阻为100 MΩ,测量回路的总电容为100pF,试求用压电式加速度计相配测量1Hz低频振动时产生的幅值误差.<94%>8．用压电式传感器测量最低频率为1Hz 的振动,要在1Hz 时灵敏度下降不超过5%,若测量回路的总电容为500pF,求所用电压前置放大器的输入电阻为多大？9．已知压电式加速度传感器的阻尼比是ξ=0.1,其无阻尼固有频率f=32kHz,若要求传感器的输出幅值误差在5%以内,试确定传感器的最高响应频率.10．有一压电式加速度计,供它专用的电缆长度为1.2m,电缆电容为100pF,压电片本身的电容为1000pF,据此出厂时标定的电压灵敏度为100mV／g.若使用中改为另一根电缆,其电容为300pF,长为2.9m,问其电压灵敏度作如何改变.<60mv/g>《第六章数字式传感器》1．数字式传感器的特点？根据工作原理数字式传感器可分为那几类？2．光栅传感器的基本原理？莫尔条纹如何形成？有何特点？3．分析光栅传感器具有较高测量精度的原因.《第七章固态传感器》1．霍尔元件能够测量哪些物理参数？霍尔元件的不等位电势的概念是什么？温度补偿的方法有哪几种？2．简述霍尔效应与构成以与霍尔传感器可能的应用场合.3．光电效应可分为几类？说明其原理并指出相应的光电元件.4．试拟定用光敏二极管控制,用交流电源供电照明的明通与暗通直流继电器电路原理图,并说明之.《第八章光纤传感器》1．说明光纤的组成并分析其传光原理,指出光纤传光的必要条件？2．光纤损耗是如何产生的？它对光纤传感器有哪些影响？。
传感器习题
2.95mV-(-4.0mV)=6.95mV
第五章
热电式传感器
首先由镍铬-镍硅热电偶分度表查出它在冷端温度为0℃， 热端温度分别为800℃、50℃、20℃时的热电动势：
E(800，0)＝33.277mV；
E(50，0)＝2.022mV； E(20，0)=0.798mV。
如果热电偶与仪表之间直接用铜导线连接，根据中间导 体定律，输入仪表的热电动势为 ：
被测温度：
T=1150+0.53×35=1168.3（℃）
特点： 计算简单； 误差大一点，但误差不大于0.14％。
第五章 计算题
热电式传感器
第五章
热电式传感器
2、用镍铬-镍硅热电偶测某一水池内水的温度，测出
的热电动势为2.436mV。再用温度计测出环境温度为
30℃(且恒定)，求池水的真实温度。 解：由镍铬-镍硅热电偶分度表查出
12
第六章
压电式传感器
2、有一压电晶体，面积为20mm2，厚度为10mm，当 受压力P=10MPa作用时，求产生的电荷及输出电压： (1)零度X切的纵向石英晶体； (2)利用纵向效应的BaTiO3。 解：由题意知，压电晶体受力为 F=PS=10×106×20×10-6=200(N) （2）纵向效应的BaTiO3，εr=1900，d33=191×1012C/N
D 10cm ，材料弹性模量 E 200 109 N / m 2 用它称
80吨重物体，若用电阻丝式应变片，应变片的灵敏 度系数 K 2 R 350 问电阻变化多少？
第二章
电阻式传感器
1、一应变片的电阻， 0 350 K 2.05 用作应变为 R 800m / m 的传感元件 试求：（1） R 与 R / R0 （2）若电源电压 E 5V ，求单桥测量电 路的非平衡输出电压?
传感器及检测技术例题集
例题1-3已知某传感器静态特性方程丫 e X ，试分别用切线法、端基法及最小二乘法, 在0VXV1范围内拟和刻度直线方程，并求出相应的线性度。
解：(1)切线法：如图1-1所示，在X=0处做e 1、.K61.718。
得端基法刻度直线方程为Y=】 +「718X由业T 严1解得X =0.5413处存在最大偏差端基法线性度L丫空 100%0.2118100% 12.3%Y F .S e 1(3)最小二乘法：求拟合直线③丫 a 。
KX 。
根据计算公式测量范围分成6等分取n=6,，列表如下:X 0 0.20.40.60.81.0Y1 1.221 1.492 1.822 2.226 2.718 X 2 0 0.040.16 0.36 0.64 1XY 0 0.2442 0.597 1.093 1.781 2.718分别计算 X 3,Y 10.479,XY 6.433,X 2 2.2由公式得切线为拟合直线①丫 a 0KX 。
当 X=0，则 Y=1， a 0 =1;当 X=1，则Y=e ，得 K d丫dX故切线法刻度直线方程为 Y=1 + X 。
最大偏差 Y max 在X=1处,e X (1 X)0.7182切线法线性度iaxY F.S100%0 7182 100% 41.8%e 1(2)端基法：在测量两端点间连直线为拟合直线②丫a 0KX 。
则 a 。
=1，丫max e x (1 1.718X)X 0.5413°・2118图1-1在计算过程中若n 取值愈大，则其拟合刻度直线 L值愈小。
用三种方法拟合刻度直线如图1-1所示①②③。
第二章电阻式传感器原理与应用［例题分析］例题2-1如果将100Q 电阻应变片贴在弹性试件上，若试件受力横截面积 S = 05 X 10-4m ，弹性模量E =2X 1011 N/mf ,若有F=5X 104 N 的拉力引起应变电阻变化为1Q< 试求该应变片的灵敏度系数？应变片灵敏度系数，/ R/R 1/100 cK20.005例题2-2 一台用等强度梁作为弹性元件的电子秤，在梁的上、下面各贴两片相同 的电阻应变片(K=2)如图 2-1 (a)所示。
(初中物理)中考传感器问题(解析版)
专题41 中考传感器问题传感器它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按一定规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。
即传感器能将被测信号量的微小变化转换成电信号的变化。
近几年来，各地年中考出现以传感器件为背景的试题，综合考查学生的基础知识和技能。
希望毕业班学生在中考复习时要重视这类问题。
【例题】（2020湖南常德）某实验小组想要探究某热敏电阻的阻值和温度的关系，已接入电路中的器材有∶电源、电压表V2、阻值为R0的定值电阻、滑动变阻器R1、单刀开关S1，如图甲所示∶置于温控室（图中虚线区域，温度可调且自动显示）中的热敏电阻R T暂未接入电路，符号如图a所示。
可供选择的器材有∶电压表V2、电阻箱R2（阻值可以直接读出的变阻器），符号如图b所示单刀开关2只，导线若干。
(1)小明同学选择电压表V2与热敏电阻R T按图乙所示接入MN之间。
在闭合S1前，图乙中R1的滑片应移动到_____（填“A”或“B”）端；当温控室的温度为t1时，两电压表示数分别为U1、U2，则此时热敏电阻的阻值R T=______ （用已知量和测量值表示）。
(2)小惠同学没有选择电压表V2，而是选择了电阻箱R2，请你在图甲中帮她完善电路图。
______(3)在小惠设计的实验中，热敏电阻的阻值R T ，满足的关系式为______________。
A ． R T =R 0 B. R T =R 1 C.R T =R 2(4)通过实验探究，小明和小惠都得出了热敏电阻阻值随温度变化的规律，如图丙中的图像曲线所示，此规律是∶___________________________。
【答案】 (1)B 201U R U (2) (3) C (4) 随温度的升高，热敏电阻阻值变小【解析】(1)在闭合S 1前，图乙中R 1的滑片应移动到阻值最大处的B 端。
R 0和R T 串联，当温控室的温度为t 1时，两电压表示数分别为U 1、U 2，根据分压原理可知012TR U U R = 则此时热敏电阻的阻值20T 1U R R U =(2)小惠同学没有选择电压表V 2，而是选择了电阻箱R 2，先将热敏电阻接入电路中，通过开关的转换，再将电阻箱接入电路中，通过改变电阻箱的电阻，控制电压表示数不变，根据等效替代法可求出热敏电阻阻值，电路图如图所示的。
(完整版)电阻式传感器例题与习题
第二章电阻式传感器原理与应用[基本要求]1. 掌握金属应变式传感器的构成原理特性；2. 掌握压阻式传感器工作原理，固态压阻器件设计特点；3. 了解电阻应变式传感器动的粘贴方法；4. 通过对电阻应变片测量电路分析，掌握直流惠斯通电桥结构形式及特点。
[例题分析]例题2-1 如果将100Ω电阻应变片贴在弹性试件上，若试件受力横截面积S = 0.5×10-4 m 2，弹性模量E =2×1011 N/m 2 ，若有F=5×104 N 的拉力引起应变电阻变化为1Ω。
试求该应变片的灵敏度系数？解：由题意得应变片电阻相对变化量1001=∆R R 根据材料力学理论可知：应变Eσε=（σ为试件所受应力，SF =σ），故应变 005.0102105.01051144=⨯⨯⨯⨯=⋅=-E S F ε应变片灵敏度系数2005.0100/1/==∆=εRR K 例题2-2 一台用等强度梁作为弹性元件的电子秤，在梁的上、下面各贴两片相同的电阻应变片(K=2）如图2-1（a)所示。
已知l =100mm 、b=11mm 、t=3mm ，E=2×104N/mm 2。
现将四个应变片接入图（b ）直流电桥中，电桥电压U=6V 。
当力F=0.5kg 时，求电桥输出电压U 0=?解： 由图（a ）所示四片相同电阻应变片贴于等强度梁上、下各两片。
当重力F 作用梁端部后，梁上表面R 1和R 3产生正应变电阻变化而下表面R 2和R 4则产生负应变电阻变化，其应变绝对值相等，即Ebt Fl242316==-=-==εεεεε 电阻相对变化量为ε⋅=∆=∆-=∆-=∆=∆K RRR R R R R R R R 44223311 现将四个应变电阻按图（b ）所示接入桥路组成等臂全桥电路，其输出桥路电压为mV V Ebt FlK U K U R R U 8.170178.01023111008.95.06264220==⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=⋅=⋅∆=εε例题2-3采用四片相同的金属丝应变片(K =2），将其贴在实心圆柱形测力弹性元件上。
（完整版）传感器习题库
（完整版）传感器习题库课题⼀传感器与检测技术的基础理论1-1 有⼀数字温度计，它的测量范围为-50～+150C ?，精度为0.5级。
求当⽰值分别为-20C ?、+100C ?时的绝对误差及⽰值相对误差。
1-2 欲测240V 电压，要求测量⽰值相对误差不⼤于0.6%±，问选⽤量程为250V电压表，其精度为哪级？若选⽤量程为300V 和500V 电压表，其精度⼜为哪级？1-3 已知待测电压约为80V 左右。
现有两只电压表，⼀只为0.5级，测量范围为0～300V ，另⼀只为1.0级，测量范围为0～100V 。
问选⽤哪⼀只电压表测量较好？为什么？1-4 ⽤⼀台三位数字电⼦温度计测量温度，数字⾯板上显⽰如图1－1所⽰的数值，求该仪表的分辨⼒、被测温度值、⽰值相对误差、满意相对误差。
（提⽰：该三位数字表的量程上限为199.9C ?）1-5 有⼀台测量压⼒的仪表，测量范围为60~10a P ，压⼒p 与仪表输出电压之间的关系为2012o p p U a a a =++式中，2550122,10(10),0.5(10)a a mV mV mV a a a P P ===-，求：1）该仪表的输出特性⽅程。
2）画出输出特性曲线⽰意图（x 轴、y 轴均要标出单位）。
3）该仪表的灵敏度表达式。
4）画出灵敏度曲线图。
5）该仪表的线性度。
1-6 检测系统由哪⼏部分组成？说明各部分的作⽤。
1-7 ⾮电量的电测法有哪些优点？1-8 测量稳压电源输出电压随负载变化的情况时，应当采⽤何种测量⽅法？如何进⾏？1-9 某线性位移测量仪，当被测位移由4.5mm 变到5.0mm时，位移测量仪的输图1－1 数字式电⼦温度计⾯板⽰意图出电压由3.5V 减⾄2.5V ，求该仪器的灵敏度。
1-10 某测温系统由以下四个环节组成，各⾃的灵敏度如下：铂电阻温度传感器： C οΩ35.0 电桥：ΩV 01.0放⼤器： 100（放⼤倍数）笔式记录仪： V cm 1.0 求：（1）测温系统的总灵敏度；（2）纪录仪笔尖位移4cm 时。
第6章 传感器综合检测题及答案解析
(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．如图6－2所示，某半导体热敏电阻I－U图线可能是()图6－2解析：选B.半导体热敏电阻随温度的升高电阻减小，在I－U图线中，斜率越大，电阻越小，故B选项正确．2．传感器担负着信息采集的任务，它常常是()A．将力学量(如形变量)转变成电学量B．将热学量转变成电学量C．将光学量转变成电学量D．将电学量转变成力学量答案：ABC3．为了保护电脑元件不受损害，在电脑内部有很多传感器，其中最重要的就是温度传感器，常用的温度传感器有两种，一种是用金属做的热电阻，另一种是用半导体做的热敏电阻．关于这两种温度传感器的特点说法正确的是()A．金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大B．金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小C．用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大D．用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小解析：选AD.金属的电阻率随着温度的升高而变大，半导体在温度升高时电阻会变小．4.如图6－3所示，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，测光敏电阻时，表针的偏角为θ；现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为θ′，则可判断()图6－3A．θ′＝θB．θ′<θC．θ′>θD．不能确定答案：B5.(2011年涡阳高二检测)传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是()A ．生物传感器B ．红外传感器C ．温度传感器D ．压力传感器解析：选C.空调机根据温度调节工作状态，所以内部使用了温度传感器，故C 正确．6．(2011年如皋高二检测)下列说法正确的是( )A ．热敏电阻是把热量这个热学量转为电阻这个电学量B ．金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差C ．电熨斗中的双金属片是温度传感器D ．霍尔元件是能够把磁学量磁感应强度转换为电压的传感元件解析：选BCD.热敏电阻是把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，A 错误．7.传感器是一种采集信息的重要器件，图6－4是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力作用于膜片电极上时，下列说法中正确的是( )图6－4①若F 向下压膜片电极，电路中有从a 到b 的电流；②若F 向下压膜片电极，电路中有从b 到a 的电流；③若F 向下压膜片电极，电路中不会有电流产生；④若电流表有示数，说明压力F 发生变化；⑤若电流表有示数，说明压力F 不会发生变化．A ．②④B ．①④C ．③⑤D ．①⑤解析：选A.当下压时，因为C ＝εr S 4πkd，d 减小，C 增大，在U 不变时，因为C ＝Q U ，Q 增大，从b 向a 有电流流过，②正确；当F 变化时，电容器两板的间距变化，电容变化，电容器上的带电量发生变化，电路中有电流，④正确，故选A.8．(2010年高考重庆理综卷)某电容式话筒的原理示意图如图6－5所示，E 为电源，R 为电阻，薄片P 和Q 为两金属极板．对着话筒说话时，P 振动而Q 可视为不动．在P 、Q 间距增大过程中( )图6－5 A ．P 、Q 构成的电容器的电容增大B ．P 上电荷量保持不变C ．M 点的电势比N 点的低D ．M 点的电势比N 点的高解析：选D.由C ＝εr S 4πkd可知P 、Q 间距离d 增大时电容C 减小，A 项错误．电容减小将放电，电荷量减小，故B 项也错．放电时电流从M 点经R 到N 点，说明M 点电势高于N 点电势，所以C 项错误D 项正确．9.如图6－6所示为测定压力的电容式传感器，将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路，当压力F 作用于可动膜片电极上时，膜片发生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流表指针偏转，在对膜片开始施加压力使膜片电极从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中，灵敏电流表指针偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)图6－6A ．向右偏到某一刻度后回到零刻度B ．向左偏到某一刻度后回到零刻度C ．向右偏到某一刻度后不动D ．向左偏到某一刻度后不动 解析：选A.压力F 作用时，极板间距d 变小，由C ＝εr S 4πkd，电容器电容C 变大，又根据Q ＝CU ，极板带电量变大，所以电容器应充电，灵敏电流计中产生由正接线柱流入的电流，所以指针将右偏，极板保持固定后，充电结束，指针回到零刻度．10.(2011年西安八校联考)酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器．酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图6－7所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r ′的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U 与酒精气体浓度c 之间的对应关系正确的是( )图6－7A ．U 越大，表示c 越大，c 与U 成正比B ．U 越大，表示c 越大，但是c 与U 不成正比C ．U 越大，表示c 越小，c 与U 成反比D ．U 越大，表示c 越小，但是c 与U 不成反比 解析：选 B.传感器电阻r ′的倒数与浓度c 是正比关系，即1r ′＝kc .电路中的电流为I ＝E r ′＋R ＋R 0＋r ，电压表示数U ＝IR 0＝ER 0r ′＋R ＋R 0＋r ＝kR 0E k (R ＋R 0＋r )＋1c，可见电压与浓度的关系不是正比关系．但随浓度的增加而增加．故B 正确．11.全自动洗衣机中，排水阀是由程序控制器控制其动作的．当洗衣机进行排水和脱水工序时电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁芯2动作，牵引排水阀的活塞，排出污水，牵引电磁铁的结构如图6－8所示．以下说法正确的是( )图6－8A ．若某时刻输入控制电流时，a 为正，b 为负，则铁芯2中A 端为N 极，B 端为S 极B．若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2中A端为S极，B端为N极C．若a，b处输入交变电流，铁芯2不能吸入线圈中D．若a，b处输入交变电流，铁芯2能吸入线圈中解析：选BD.若输入控制电流由a流入，由b流出，则铁芯1左端为N极，右端为S极，它将使铁芯2磁化，A端为S极，B端为N极，并吸入线圈中，若a、b处输入交变电流，铁芯2仍能被吸入线圈中，故选B、D.12．如图6－9所示是一火警报警器的一部分电路示意图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器，当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是()图6－9A．I变大，U变大B．I变小，U变小C．I变小，U变大D．I变大，U变小解析：选B.当R2处出现火情时，热敏材料制成的传感器的电阻将减小，则此时电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知：外电路电压将减小，电路中的总电流增大，所以R1上的电压增大，显示器的两端电压将减小，电流减小，故正确选项为B.二、填空题(本题共2小题，每小题8分，共16分．按题目要求作答)13．影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某课题研究组在研究某种导电材料的用电器件Z的导电规律时，利用如图6－10甲所示的分压电路测得其电压与电流的关系图6－10(1)根据表中数据，判断用电器件Z可能属于上述哪类材料？______________________.(2)把用电器件Z接入图乙所示的电路中，闭合开关，电流表的读数为1.8 A，电池的电动势为3 V，内阻不计，电阻R的电功率为______．解析：(1)由表格中数据可得，电阻随电压的增大而减小，而电压越大，用电器件温度越高，所以材料为半导体．(2)查表I＝1.8 A时，Z的电压为1.2 V，则U R＝E2－U Z＝3 V－1.2 V＝1.8 V，P R＝IU R＝3.24 W.答案：(1)半导体(2)3.24 W14．某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性．现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图6－11甲的实物图上连线．图6－11(2)实验的主要步骤：①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电源值；②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，________________________________________________________________________，______________________，断开开关；③重复第②步操作若干次，测得多组数据．(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图乙的R－t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R－t关系式：R＝________＋________t(Ω)(保留三位有效数字)．解析：(1)连线如图．(2)每次加热水后都需要重新读出温度计和电压表的示数．故闭合开关，应记录电压表电压值、温度计数值．(3)根据R－t图象可以看出，R与t之间是线性关系．设R＝a＋bt(Ω)，由图线可求得：b＝128－104＝0.400.当t＝0时，a＝100 Ω，故R＝100＋0.400 t(Ω)．70－10答案：见解析三、计算题(本题共2小题，共24分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 15．(12分)(2011年潍坊统考)如图6－12所示为检测某传感器的电路图．传感器上标有“3 V,0.9 W”的字样(传感器可看做一个纯电阻)，滑动变阻器R0上标有“10 Ω，1 A”的字样，电流表的量程为0.6 A，电压表的量程为3 V．求：图6－12(1)传感器的电阻和额定电流．(2)为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？解析：(1)R传＝U2传/P传＝10 Ω，(2分)I传＝P传/U传＝0.3 A．(2分)(2)最大电流I＝I传＝0.3 A，(1分)电源电压最大值U m＝U传＋U0，(3分)U传为传感器的额定电压，U0为R0m＝10 Ω时R0两端的电压，即U0＝I传·R0m＝0.3×10V＝3 V，(2分)小于电压表量程，所以U m ＝U 传＋U 0＝3 V ＋3 V ＝6 V ．(2分)答案：(1)10 Ω 0.3 A (2)6 V16. (12分)如图6－13所示，“神舟”七号飞船发射升空时，火箭内测试仪平台上放一个压力传感器，传感器上面压一质量为M 的物体，火箭点火后从地面向上加速升空，当升到某一高度时，加速度为a ＝g 2，压力传感器此时显示出物体对平台的压力为点火前压力的1716，已知地球的半径为R ，g 为地面附近的重力加速度，试求此时火箭离地面的高度．图6－13解析：设此时火箭升空高度为H ，此处重力加速度为g ′，则有F －Mg ′＝Ma (4分) 由万有引力定律得(R ＋H )2g ′＝R 2g (4分)又F ＝1716Mg (1分) 解得H ＝R 3.(3分) 答案：R 3。
敏感电阻类综合应用题
1敏感电阻类综合应用题1.电阻式传感器被广泛应用于测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻.一同学用如图所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R 0为定值电阻，R 为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60Ω，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示.已知电源电压恒定不变.（1）当通过传感器的电流为0.1A 时，传感器的电阻为Ω；（2）求P 1的值；（3）求R 0的值.第1题图1.(1)60【解析】由图像知，电流为0.5A时，传感器功率为0，所以0.5A时传感器电阻为0.当电流为0.1A时，传感器功率为P，此时传感器阻值最大，为60Ω.解：(2)传感器的电流为0.1A时，传感器的电阻R＝60Ω，所以P1＝I2R＝0.1A×0.1 A×60Ω＝0.6W(3)因为R的阻值从0变到60Ω，分析图乙可知I＝0.1A时，R＝60Ω，R与R0串联，由题意知电源电压恒定不变，有U＝I R=0.1A×(R0＋60Ω)，当I＝0.5A时，R＝0Ω，只有R0工作，有U＝0.5A×R0，所以0.1A×(R0＋60Ω)＝0.5A×R0，解得R0＝15Ω2.图甲为热敏电阻的R-t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路.继电器线圈的电阻为150Ω.当线圈中电流大于或等于28mA时，继电器的衔铁被吸合.为继电器线圈供电的电池的电压为6V，图中“电源”是恒温箱加热器的电源.2第2题图（1）从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为Ω.（2）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？（3）若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？（4）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将（选填“变大”“不变”或“变小”）.2.(1)90(2)A、B端【解析】(1)从图像甲中可得50℃时，热敏电阻R的阻值为90Ω；(2)在温度过低时，由图像甲知热敏电阻R阻值增大，电路中的电流很小，电磁铁磁性很弱无法吸下衔铁，动触点K与上触点接通，此时恒温箱加热器需要3工作来调节温度．所以应该把恒温箱加热器连接在上触点所在的电路中，即A、B 端；(3)解：当恒温箱温度为100℃时，由图甲可知热敏电阻R＝50Ω；此时控制电路中的电流：I＝6V=50+150UR控总ΩΩ0.03A＝30mA>28mA，所以衔铁会被吸下，恒温箱加热器处于不工作状态；(4)变大【解析】在电压一定时，增大控制电路的电阻，会使控制电路中的电流减小，衔铁无法被吸下，导致工作电路一直处于工作状态．所以只有在温度更高时，才能使热敏电阻变小，控制电路中电流变大，从而使工作电路停止工作．所以，恒温箱加热器的最高温度将变大．3.如图甲是食堂为餐具消毒、烘干的保洁消毒柜，其内部电路如图乙，S1为温控开关，S2为门控开关，R为石英加热管.消毒柜的总功率为1250W，臭氧发生器的功率为150W.求：（1）关闭柜门，门控开关S2闭合，臭氧发生器工作10min 所消耗的电能；（2）正常工作时通过石英加热管R的电流和它的阻值；45（3）若在货架上放100kg 的不锈钢餐具，将其从26℃加热到70℃，不计热量损失，正常工作需要加热多长时间？[c 锅＝0.46×103J/（kg·℃）]第3题图3.(1)t ＝10min ＝600s 由W P t=得，臭氧发生器工作10min 消耗的电能为：W ＝P 1t ＝150W×600s ＝9×104J(2)P 2＝P 总－P 1＝1250W －150W ＝1100W由P ＝U I 得，加热管R 的电流：I ＝1 100 W 220 V P U ==5A 由I ＝U R 得，加热管R 的电阻R 220 V 5 A U I ===44Ω(3)100kg 不锈钢餐具吸收的热量：Q 吸＝c m (t －t 0)＝0.46×103J /(kg·℃)×100kg×(70℃－26℃)＝2.024×106J不计热量损失，吸收的热量等于消耗的电能，即Q吸＝W＝2.024×106J,加热时间622.20410 J1840s1 100 WWtP⨯===4.某科技兴趣小组制作了一艘小潜水艇.为了测定该潜水艇的下潜深度，他们设计了如图甲所示的电路，其中电源电压U=12V；R0是阻值为20Ω的定值电阻；A为深度表，其实质是一只量程为0～100mA的电流表；R是一种压力传感器，它用于感应压力的受力面积为60cm2，且所能承受的压力足够大，其阻值R随压力F变化的关系如图乙所示.已知水的密度为1.0×103kg／m3，g取10N／kg.问：（1）当该潜水艇浮在水面（压力传感器未浸入水中）时，电路中的电流多大?（2）图甲电路能测量的最大深度是多少米?（3）在不更换压力传感器的情况下，为了增大图甲电路所能'测量的最大深度，应对该电路怎样进行改进?（写出一种方法即可）67第4题图4.解：（1）当潜水艇浮在水面上时，传感器受到的压力F=0，对应的电阻R=480Ω，电路中的电流I =012V 20Ω+480ΩU R R =+=0.024A=24mA （2）潜水艇下潜的越深，受到的压力F 越大，R 越小，则电路中的电流越大．当电流I=100mA=0.1A 时，下潜最深，R 总=12 V 1200.1 AU I ==Ω压力传感器阻值R ′=R 总-R 0=120Ω-20Ω=100Ω由图乙得：当R ′=100Ω时，F ′=300N∴此时受到水的压强p -42300N 6010mF S ==⨯=5×104Pa 结合液体压强的计算公式p =ρ液gh ，得此时水的深度h =433510Pa 1.010kg/m 10N/kg pg ρ⨯==⨯⨯液=5m ；8（3）在不更换压力传感器的情况下，为了增大图甲电路所能测量的最大深度，可以考虑以下措施：①换用更大量程的电流表；②再串联一个电阻；③增大R 0的阻值；④减小电源电压等．（以上四点任选一点）．5．电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示．已知控制电路的电源电压U =9V ，保护电阻R 1=100Ω，压敏电阻R 2的阻值随压力F 大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计．第5题图（1）在图中的控制电路中，电磁铁上端为其磁场的极，当压敏电阻R 2受到的压力F 增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强．电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点接触，电铃发出警报声．（2）若电梯在15s内将一位重600N的乘客匀速提升15m，求电梯对乘客做功的功率．（3）当电磁铁线圈电流达到30mA时：衔铁刚好被吸住．若每个乘客体重为650N时，试通过计算说明此电梯最多可乘几个人．（g取10N/kg）（4）若电铃发出警报声条件如（3），需要减小最大载客量，可采取什么措施？5.（1）N B【解析】观察电路可知，电磁铁中电流的方向从下向上，用右手握住螺线管，让电流方向与弯曲的四指方向保持一致，大拇指所指的一端为电磁铁的N级，所以电磁铁上端为N极（或北极）；电梯超载时，压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强，磁性达到一定程度时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃报警，电梯不工作．解：（2）因为电梯克服乘客的重力做功，在15s内将一位重600N的乘客匀速910提升15m ，所以做功的功率：600N 15m ===600W 15sW Gh P t t ⨯（3）当电磁铁线圈电流I =30mA=0.03A 时，即1229V ===0.03A 100+U I R R R +Ω解得：R 2=200Ω，由图乙，当R 2=200Ω时，压力F =9000N ，每个人的重力G 人=650N ，电梯最多可乘人数：n =900 0 N =13.8650 NF G 人≈，取13人．（4）减小R 1或增大电源电压．6．小明同学设计了如图甲所示的风力测量仪；已知电源电压U 为6V 且保持不变，R 1为保护电阻，其全电阻阻值R 2=9Ω，线状均匀电阻丝长为9cm ，塑料球用金属丝悬挂于O 点，O 点接入电路，且金属丝与线状电阻丝接触良好．无风时，金属丝刚好竖直接触于电阻丝的最右端，金属丝电阻和质量不计．该风力测量仪显示器是由电压表改装，电压表量程为0～3V ，所能显示的最大风力为6级，此时金属丝刚好接触于电11阻丝的最左端A 点，电压表指针也刚好在最大刻度处．风力与金属丝在R 2上的滑动距离x （从右端算起）之间的关系图像如图乙所示．（1）无风时，金属丝竖直下垂，此时塑料小球的重力和是一对平衡力.（2）求电阻R 1的阻值．（3）当电压表的示数为2V 时，对应的风力是多少级？（4）若通过改画电压表的表盘刻度使其能直接显示风力的级数，则该风力测量仪的刻度是否均匀？说出你判断的理由．第6题图6（1）金属丝向上拉力解：（2）由电路图可知，保护电阻R 1与R 2的最大阻值串联，电压表测金属丝在R2上的滑动距离x部分两端的电压．当金属丝刚好接触于电阻丝的最左端时，R2=9Ω，U2=3V，串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可得，电路中的电流：I=223V1 ==A 9Ω3UR，串联电路中总电压等于各分电压之和，R1两端的电压：U1=U-U2=6V-3V=3V，则R1=113V == 1A3UI9Ω；（3）风力变化时，电路中的电流不变，电压表的示数为2V时，电压表并联部分的电阻：R2′=22V == 1A3U I '6Ω，线状均匀电阻丝长为9cm，其全电阻阻值R2=9Ω，金属丝在R2上的滑动距离：x=9 cm 6 =6 cm9⨯ΩΩ，由乙图可知，对应的风力是4级；（3）因为无论风力大小，接入电路中的总电阻都没有发生改变，电源电压一定，12电路中的电流也就不会发生改变，电压表的示数与金属丝在R2上的滑动距离x成正比，而电阻丝又是均匀的，则电压表的示数与风力的大小成正比，所以风力测量仪的刻度是均匀．13。
电阻传感器习题
○ 解答（1）负温度系数热敏电阻； 六． C 七． 热敏电阻的灵敏度随温 度升高逐渐减少。
三．某T形电阻网络n位数一模转换器的输出输入关系为 当参考电压UR=10V，数模转换器的位数是10，试回答： 三．该数模转换器的分辨率是多少? 四．若输入的数字信号为0101000000，对应的输出电压是多
• 解：P27
ε2= ε3=--0.0003; Ui=6V
• （1）ΔR1/R1 = K* ε1=2 * 0.0003=0.0006
• ΔR2/R2 = K* ε2=2 * (--0.0003）=--0.0006
• ΔR1 =0.0006 *R1=0.0006* 120=0.072Ω
• ΔR2 =--0.0006 *R2=--0.0006* 120=--0.072Ω
少
• （2）由题意得：ΔR1 = ΔR4 = 0.072Ω
• ΔR2 = ΔR2 = --0.072Ω;
• ΔR/R= ΔR1/R1 =0.0006;
• 由公式（2-23）得：
• U0=Ui* ΔR/R= 6 *0.0006=0.0036V=3.6mV
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二． .已知一热敏电阻在0℃和200℃时，电阻值分别 为200kΩ和50kΩ，试回答：
电阻应变片电桥习题
一．用四片电阻应变片感受作用在菜悬臂梁上 的力，测量电路如图所示；工作电压 Ui=6V，应变片电阻初值 R1=R2=R3=R4=120Ω，应变片灵敏系数 K=2；各应变片感受的应变值 。
试计算：
一．电阻R1,R2的变化量；
二．电桥输出电压U
传感器1例题+习题
传感器1例题+习题第⼀章绪论[例题分析]例题1-1⼀台精度为0.5级、量程范围600～1200℃的温度传感器，它最⼤允许绝对误差是多少？检验时某点最⼤绝对误差是４℃，问此表是否合格？解：根据精度定义表达式100.??=SF Y A A %，并由题意已知Ａ＝0.5％，ＹＦ．Ｓ＝（1200-600）℃，得最多允许误差△Ａ＝Ａ·ＹＦ．Ｓ＝0.5％×（1200-600）＝３℃此温度传感器最⼤允许误差位３℃。
检验某点的最⼤绝对误差为４℃，⼤于３℃，故此传感器不合格。
例题1-2已知电感压⼒传感器最⼩检测量为0.5mmH 2O ，测量范围为0～250mmH 2O ，输出电压为0～500m Ｖ，噪声系数Ｃ＝２；另⼀个电容压⼒传感器最⼩检测量为0.5mmH 2O ，测量范围为0～100mmH 2O ，输出电压为0～300m Ｖ，噪声系数Ｃ＝２。
问：哪个传感器噪声电平⼤？⼤多少？解：根据传感器灵敏度计算式 xy k ??=，得电感压⼒传感器 O m m H mV k 21/202500500=--= 电容压⼒传感器 O m m H mV k 22/301000300=--=由最⼩检测量计算式KCN M =，得噪声电平CKM N =，分别计算结果如下：电感压⼒传感器 mV C M K N 5.025.02111=?==电容压⼒传感器 mV CM K N 75.025.03222=?==答：电容压⼒传感器噪声电平⼤。
mV N N N 25.012=?-?=?。
例题1-3已知某传感器静态特性⽅程X e Y =，试分别⽤切线法、端基法及最⼩⼆乘法，在０＜Ｘ＜１范围内拟和刻度直线⽅程，并求出相应的线性度。
解：（１）切线法：如图1-1所⽰，在Ｘ＝０处做切线为拟合直线①KX a Y +=0。
当Ｘ＝０，则Ｙ＝１，得0a ＝１；当Ｘ＝１，则Ｙ＝ｅ，得10=====X XX edXdY K 。
故切线法刻度直线⽅程为Ｙ＝１＋Ｘ。
电阻应变片例题与练习题
电阻应变片传感器例题与习题例题：例2-3 采用阻值为120Ω灵敏度系数K =2.0的金属电阻应变片和阻值为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。
当应变片上的应变分别为1和1 000时，试求单臂、双臂和全桥工作时的输出电压，并比较三种情况下的灵敏度。
解：单臂时40U K U ε=，所以应变为1时66010*******--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ，应变为1000时应为330102410244--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ；双臂时20U K U ε=，所以应变为1时660104210242--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ，应变为1000时应为330104210242--⨯=⨯⨯==U K U ε/V ；全桥时U K U ε=0，所以应变为1时60108-⨯=U /V ，应变为1000时应为30108-⨯=U /V 。
从上面的计算可知：单臂时灵敏度最低，双臂时为其两倍，全桥时最高，为单臂的四倍。
例2-4 采用阻值R =120Ω灵敏度系数K =2.0的金属电阻应变片与阻值R =120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为10V 。
当应变片应变为1000时，若要使输出电压大于10mV ，则可采用何种工作方式（设输出阻抗为无穷大）？解：由于不知是何种工作方式，可设为n ，故可得：得n 要小于2，故应采用全桥工作方式。
例2-5解：（1）沿纵向粘贴时： 由11210tE 0.49E210N /m σσεεμε=⋅⇒===⨯，6RRR K K 20.490.9810Rεε-∆∆=⇒=⋅=⨯=⨯（2）沿圆周向粘贴时：66R0.30.49100.14710Rμε--∆=-=-⨯⨯=-⨯例2-6解：按题意要求圆周方向贴四片相同应变片，如果组成等臂全桥电路，当四片全感受应变 时，桥路输出信号为零。
故在此种情况下，要求有补偿环境温度变化的功能，同时桥路输出电压还要足够大，应采取两片31R R 、贴在有应变的圆筒壁上做敏感元件，而另两片42R R 、贴在不感受应变的圆筒外壁上作为温补元件，如图（a ）所示。
传感器试题和答案解析
1、 已知一等强度梁测力系统，R x 为电阻应变片，应变片灵敏系数K=2，未受应变时，R x = 100Ω。
当试件受力F 时，应变片承受平均应变ε = 1000μm/m ，求： （1）应变片电阻变化量∆R x 和电阻相对变化量∆R x /R x 。
（2）将电阻应变片R x 置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V ，求电桥输出电压及电桥非线性误差。
（3）若要使电桥电压灵敏度分别为单臂工作时的两倍和四倍，应采取哪些措施？分析在不同措施下的电桥输出电压及电桥非线性误差大小。
解：（1）εK R R XX=∆)(.Ω=⨯⨯=⋅⋅=∆∴2010010002X X R K R ε %..2010020==∆∴X X R R （2）将电阻应变片Rx 置于单臂测量电桥，取其他桥臂电阻也为Rx 。
当Rx 有∆Rx 的变化时，电桥输出电压为O U ：)(.)..()(V E R R R R U X X X X O 001502120200201003212=-++⨯=⋅-∆+∆+=非线性误差：%.%//10100212=⨯∆+∆=XX XX L R R R R r（3）要使电桥电压灵敏度为单臂工作时的2倍，则应该在等强度梁的正反面对应贴上两个相同的应变片，一个受拉应变，一个受压应变，接入电桥相邻桥臂，形成半桥差动电桥，且取其他桥臂电阻也为Rx 。
此时，)(.V R R E U XX O003021=∆⋅='，0='Lr 要使电桥电压灵敏度为单臂工作时的4倍，则应该在等强度梁的正反面对应贴上四个相同的应变片，2个受拉应变，2个受压应变，形成全桥差动电桥。
此时，)(.V R R E U XXO0060=∆⋅=''，0=''Lr 2、 有一个以空气为介质的变面积型平板电容传感器（见下图）。
其中a=16mm,b=24mm,两极板间距为4mm 。
一块极板分别沿长度和宽度方向在原始位置上平移了5mm ，求：（1）极板未移动时，电容的初始电容值。
电阻式传感器_练习题
电阻式传感器练习题作者：黄小胜1、灵敏度是指传感器在稳态下__输出变化量_和 _输入变化量的比值，可表示为 s= 。
2、传感器在正、反行程期间，输出－输入特性曲线不重合的现象称为迟滞特性。
3、用一只 0.5 级 50V 的电压表测量直流电压，产生的绝对误差≤ _25_伏。
4、根据测量误差的性质和特点，可将它们分为绝对误差、相对误差、 _引用误差_ 。
5、在测量过程中，被测量随时间而不断变化，对这种被测量进行的测量，称为动态特性，被测量固定不变或变化缓慢，对这种被测量进行的测量，称为静态特性。
6、仪表精度等级是根据相对误差来确定的7、一个完整的检测系统或检测装置通常是由敏感元件、转换元件和转换电路等部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。
8、直流应变全桥的灵敏度是半桥的 2 倍，是单臂电桥的 4 倍。
9、在电桥测量中，由于电桥接法不同，输出电压的灵敏度也不同，全桥差动电桥接法可以得到最大输出电压。
10、热电阻主要是利用电阻值随温度升高而发生变化这一特性来测量温度的。
11金属电阻在外力的作用下发生机械形变，导致其电阻值发生变化是金属电阻应变片工作的物理基础。
应变式传感器在外力作用下主要是几何尺寸发生变化，压阻式传感器在外力作用下主要是电阻率发生变化，两者都引起电阻值发生变化。
12、通常传感器由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成，是能把外界非电量转换成电量的器件和装置。
41、测量过程中存在着测量误差。
绝对误差是指_____________其表达式为_____________；相对误差是指，其表达式为_____________；引用误差是指_____________其表达式为_____________44、电阻应变片式传感器按制造材料可分为①_金属_材料和②_半导体_体材料。
它们在受到外力作用时电阻发生变化，其中金属材料的电阻变化主要是由电阻应变效应_形成的，而半导体材料的电阻变化主要是由压阻效应造成的。
电阻传感器习题
旋钮调节器、长度测量、自动化控制系统等。
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电阻传感器的应用场景
01
02
03
04
压力测量
用于工业自动化、气瓶压力监 测等领域。
温度测量
用于电子设备、医疗器械、食 品加工等领域。
位移测量
用于机器人定位、自动化生产 线等领域。
液位测量
用于化工、水处理等领域。
02
电阻传感器的数学模型
线性电阻传感器的数学模型
线性电阻传感器的输出电压与输入电 压成正比，其数学模型可以表示为： Vout = K * Vin，其中K为电阻传感器 的灵敏度。
等要求。
尺寸优化
根据被测物理量的性质和量程，优 化传感器尺寸，以提高测量精度和 灵敏度。
安装方式
考虑传感器的安装方式和固定方式， 以确保传感器在长期使用过程中保 持稳定性和可靠性。
电阻传感器的材料选择
材料性质
根据测量要求选择具有优良导电 性能、耐腐蚀、高温稳定性等特 性的材料。
温度系数
选择温度系数低、稳定性好的材 料，以减小环境温度对测量结果 的影响。
线性电阻传感器的输出阻抗与输入阻 抗成正比，其数学模型可以表示为： Zout = K * Zin，其中K为电阻传感器 的灵敏度。
线性电阻传感器的输出电流与输入电 流成正比，其数学模型可以表示为： Iout = K * Iin，其中K为电阻传感器 的灵敏度。
非线性电阻传感器的数学模型
非线性电阻传感器的输出电压与 输入电压不成正比，其数学模型 可以表示为：Vout = f(Vin)，
对每个批次的产品进行质量检测， 确保产品性能符合设计要求，提 高产品的可靠性和一致性。
电阻式传感器习题
一、填空题：1、电位移传感器是将1、电位器式传感器是一种将变换成的传感器。
2、金属丝在外力作用下发活力械形变时，其电阻值发生变化，这一效应称为2、常用弹性敏感元件一般用制成。
3、电阻应变式传感器可直接丈量的物理量是，电阻应变片的制作资料分为和两种。
它们收到外力电阻发生变化，第一种是由形成的，第二种是由造成的。
的敏捷度较大。
4、电阻应变片配有桥式丈量变换电路的作用是。
5、应变丈量电桥的三种接法是、、。
输出电压分别为、、。
电桥变换电路，因接法不一样，敏捷度也不一样，的敏捷度最大，实考证明输出电压与应变或受力成（线性 / 非线性）关系。
6、要使直流电桥均衡，一定使相对桥臂的电阻值的相等。
7、电阻应变效应做成的传感器能够测量、、。
8、测温热电阻分为和。
9、 MQN气敏电阻可丈量。
TiO 2气敏电阻可丈量。
10、带有调零、调满度的热电阻丈量变换电路调试过程的步骤是_____。
若发现毫伏表的满度值偏大，应将 RP2 往 _____调。
11、测温热电阻分按构造分为 ___、____、__热敏电阻按温度系数又可分___、 __。
12、湿敏电阻传感器按构造形式分为___、___、_。
13、在下列图控制电路中t 应采纳________（PTC/NTC）。
R二、选择题1、将应变片贴在上，能够分别做成丈量位移、力、加快度传感器。
A 试件B 质量块C 应变电阻弹性元件D 机器组件2、产生应变片偏差的主要原由。
A 电阻有温度系数B 试件与电阻丝的线膨胀系数同样C 电阻丝蒙受应变力方向不一样3、应变片的标称电阻3、电阻应变片的标称电阻有几种，应用3、、A60 A 60B100C120D200D2004、往常用应变式传感器丈量。
A 温度B 密度C 加快度D电阻5、电桥丈量变换电路的作用是将传感器的参量变化为的输出。
AA 电阻 B 电容 C 电压电压D电荷6、电子秤中所使用的应变片应选择应变片；为提升集成度，丈量气体压力应选择；一次性、几百个应力试验测点应选择应变片。
现代传感器技术习题参考答案2-电阻应变式
2-3. 右图为一直流应变电桥，图中 U=4V，R1 =R2＝R3 = R4 ＝120Ω，试求： a) R1 为金属应变片，其余为外接电阻，当 R1 的增量 为 ΔR1 =1.2Ω 时，电桥输出电压 UO。
A
R1
R2
C
UO
R4
D U
R3
b)
R1、R2 都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同 ΔR1 =ΔR2 =1.2Ω， 其余为外接电阻，电桥输出电压 UO。 题② 中，如果 R1 与 R2 的感受应变的极性相反，且大小相同，即 ΔR1 =ΔR2 =1.2Ω， 电桥输出电压 UO。
R1 R1 =9.95mV R1 1 1 1 1 R1
R4 R1 R3 R1 U0 U U R1 R2 R4 1 1 R1 R1 R3
② U O
U R1 R2 R3 R4 U R1 R2 0V 4 R1 R2 R3 R4 4 R1 R2
312411234141210444120orrrrruuumvrrrrr????????????????????或者更精确地????????????113241123412012120120120499512012120120120orrrrruumvrrrrr??????????????????或者??411311011241113111111rrrrrruuurrrrrrrr??????????????????????????????995mv312412123412044orrrrrruuuvrrrrrr??????????????????????????或者3110112234rrruurrrrrr????????????????0v3124121234124121220444120120orrrrrruuumvrrrrrr?????????????????????????????????????????或者3110112234rrruurrrrrr????????????????002v解析
电阻应变式传感器习题
1、一应变片的电阻R0=120Ω，K=2.05，用作应变为800μm/m的传感元件。
(1)求△R与△R/R； (2)若电源电压Ui=3V，求其惠斯通测量电桥的非平衡输出电压U0。
解：(1)△R/R=Kε=2.05x800μm/106μm=1.64x10-3则△R=1.64x10-3 x R=1.64x10-3 x 120Ω=0.197Ω(2)2、如果将 120Ω的应变片贴在柱形弹性试件上，该试件的截面积 S=0.5×10-4m2，材料弹性模量 E=2×1011N/ m2。
若由5×104N的拉力引起应变片电阻变化了 1.2Ω，求该应变片的灵敏系数 K。
解：△R/R=1.2/120=0.01K=△R/R/ε=23、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。
解：单臂：双臂：电压灵敏度：4、在材料为钢的实心圆柱试件上，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，把这两应变片接入差动电桥。
若钢的泊松比μ=0.285，应变片的灵敏系数 K=2，电桥的电源电压Ui=2V，当试件受轴向拉伸时，测得应变片R1的电阻变化值△R=0.48Ω，试求电桥的输出电压 U；若柱体直径d=10mm，材料的弹性模量E=2×1011N/ m2，求其所受拉力大小。
解：由则=所以电桥输出电压为当柱体直径d=10mm时，由，得5、某120Ω电阻应变片的额定功耗为40mW，如接人等臂直流电桥中，试确定所用的激励电压。
解：由电阻应变片R=120Ω，额定功率P=40mW，则其额定端电压为，当其接入等臂电桥中时，电桥的激励电压为。
(人教版)南京高中物理选修二第五章《传感器》经典练习(答案解析)
一、选择题1．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。
小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图所示，下列判断正确的是（）A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动2．如图所示，图甲表示某半导体热敏电阻R随温度t的变化情况。
把该半导体电阻与电池、电流表串联起来，如图乙所示，用该半导体作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到一个最简单的热敏电阻温度计。
则下列说法正确的是（）A．电流表示数大说明温度较高B．电流表示数小说明温度较高C．电流表示数与温度成正比D．所改装的温度表刻度是均匀的3．如图所示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断（）A．θ′=θB．θ′<θC．θ′>θD．不能确定θ和θ′的关系4．利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故的发生。
如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A为位置固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体（矿井中含有杂质的水），A、B、C构成电容器。
若矿井渗水（导电液体深度增大），则电流（）A．从b向a，A、B、C构成的电容器放电B．从a向b，A、B、C构成的电容器放电C．从b向a，A、B、C构成的电容器充电D．从a向b，A、B、C构成的电容器充电5．下列关于传感器说法中不正确的是（）A．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它将压力大小转化为可变电阻，进而转化为电压信号B．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号C．电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断D．光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量6．酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。
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第二章电阻式传感器原理与应用[基本要求]1. 掌握金属应变式传感器的构成原理特性；2. 掌握压阻式传感器工作原理，固态压阻器件设计特点；3. 了解电阻应变式传感器动的粘贴方法；4. 通过对电阻应变片测量电路分析，掌握直流惠斯通电桥结构形式及特点。
[例题分析]例题2-1 如果将100Ω电阻应变片贴在弹性试件上，若试件受力横截面积S = 0.5×10-4 m 2，弹性模量E =2×1011 N/m 2 ，若有F=5×104 N 的拉力引起应变电阻变化为1Ω。
试求该应变片的灵敏度系数？解：由题意得应变片电阻相对变化量1001=∆R R 根据材料力学理论可知：应变Eσε=（σ为试件所受应力，SF =σ），故应变 005.0102105.01051144=⨯⨯⨯⨯=⋅=-E S F ε应变片灵敏度系数2005.0100/1/==∆=εRR K 例题2-2 一台用等强度梁作为弹性元件的电子秤，在梁的上、下面各贴两片相同的电阻应变片(K=2）如图2-1（a)所示。
已知l =100mm 、b=11mm 、t=3mm ，E=2×104N/mm 2。
现将四个应变片接入图（b ）直流电桥中，电桥电压U=6V 。
当力F=0.5kg 时，求电桥输出电压U 0=?解： 由图（a ）所示四片相同电阻应变片贴于等强度梁上、下各两片。
当重力F 作用梁端部后，梁上表面R 1和R 3产生正应变电阻变化而下表面R 2和R 4则产生负应变电阻变化，其应变绝对值相等，即Ebt Fl242316==-=-==εεεεε 电阻相对变化量为ε⋅=∆=∆-=∆-=∆=∆K RRR R R R R R R R 44223311 现将四个应变电阻按图（b ）所示接入桥路组成等臂全桥电路，其输出桥路电压为mV V Ebt FlK U K U R R U 8.170178.01023111008.95.06264220==⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=⋅=⋅∆=εε例题2-3采用四片相同的金属丝应变片(K =2），将其贴在实心圆柱形测力弹性元件上。
如图2-2（a) 所示，力F =1000kg 。
圆柱断面半径r =1cm ，弹性模量E =2×107N/cm 2,泊松比μ=0.3。
求（1）画出应变片在圆柱上粘贴位置及相应测量桥路原理图；（2）各应变片的应变ε=？电阻相对变化量△R /R =？（3）若电桥电压U = 6V ，求电桥输出电压U 0 =?（4）此种测量方式能否补偿环境温度对测量的影响？说明原因。
解： ⑴按题意采用四个相同应变片测力单性元件，贴的位置如图2-2（a ）所示。
R 1、R 3沿轴向在力F 作用下产生正应变ε1> 0，ε3> 0；R 2、R 4沿圆周方向贴则产生负应变ε2< 0，ε4< 0。
四个应变电阻接入桥路位置如图2-2（b ）所示。
从而组成全桥测量电路可以提高输出电压灵敏度。
⑵μεπεε1561056.110218.9100047231=⨯=⨯⨯⨯⨯===-SE F μεμεε471047.01056.13.04442-=⨯-=⨯⨯-=-==--SE F44133111012.31056.12--⨯=⨯⨯==∆=∆εk R R R R44244221094.01047.02--⨯-=⨯⨯-=-=∆=∆εk R R R R ⑶U R RR R U R R R R R R R R U )(21)(412211443322110∆-∆=⋅∆-∆+∆-∆=mV 1.226)100.49103.12(214-4-=⨯⨯+⨯=⑷此种测量方式可以补偿环境温度变化的影响。
为四个相同电阻应变环境条件下，感受温度变化产生电阻相对变化量相同，在全桥电路中不影响输出电压值，即RRtR R R t R R t R R t R ∆=∆=∆=∆=∆44332211 故 0)(41443322110=⋅∆-∆+∆-∆=∆U R t R R t R R t R R t R U t 例题2-4采用四片性能完全相同的电阻应变片(灵敏度系数为K ），将其贴在薄臂圆筒式压力传感器元件外表圆周方向，弹性元件周围方向应变p Ed D dt )(2)2(--=με，式中，p为待测压力，μ泊松比，Ｅ杨氏模量，ｄ筒内径，Ｄ筒外径。
现采用直流电桥电路，供电桥压Ｕ。
要求满足如下条件⑴该压力传感器有补偿作用；⑵桥路输出电压灵敏度最高。
试画出应变片粘贴位置和相应桥路原理图并写出桥路输出电压表达式。
解： 按题意要求圆周方向贴四片相同应变片如果组成等臂全桥电路。
当四片全感受应变时，桥路输出信号为零。
故在此种情况下，要求有补偿环境温度变化的功能，同时桥路输出电压还要足够大，应采取参比测量方式即两片R 1、R 3贴在有应变的圆筒壁上做感应元件，而另两片贴R 2、R 4在不感受应变的圆筒外壁上做温补元件。
如图2-3(a)所示。
然后再将四个应变电阻接入图2-3（b)桥臂位置上。
此时被测压力变化时，R 1、R 3随筒壁感受正应变量ε1> 0，ε3> 0。
并且ε 1 =ε3；R 2和R 4所处位置筒壁不产生应变，故ε2 =ε4= 0。
桥路输出电压U 0只与敏感元件R 1、R 3有关，故把R 1和R 3放在对桥壁上，可获得较高的灵敏度。
则输出信号电压U 0为p U Ed D d K pU E d D d K U K U K U R R R R U ⋅--=--⋅==+=∆+∆=)()2(41)(2)2(224)()(413133110μμεεε另一方面R 2、R 4放于桥壁上与R 1、R 3组成的全桥的测量电路，当环境温度变化时产生的电阻变化量均相同，故对环境温度变化有补偿作用，使0)(41443322110=⋅∆-∆+∆-∆=∆V R t R R t R R t R R t R U t例题2-5 求利用弹性模量E=187×109N/m 2的P-Si 半导体材料做成的晶向为[100]、[111]半导体应变片的灵敏系数？解： 半导体应变片灵敏度系数公式为K=l π·Ｅ式中l π为应变片轴线方向压阻系数，其表达式为))((221212121212144121111n m n l m l l ++---=πππππ1l 、1m 、1n ——压阻元件纵向应力相对于立方晶轴的方向余弦。
由教材(王化祥主编)表２－３可查P －Si 的纵向压阻系数11π=6.6×10 -11m 2/N ； 横向压阻系数12π= -1.1×10 -11m 2/N ；剪切压阻系数44π=138.1×10 -11m 2/N 。
[100]晶向0,1111===n m l ，故其[100]晶向应变灵敏度系数E K ⋅=11100π=6.6×10 -11×187×10 9=12.3[111]晶向311)2(122111=+===n m l ，故 N m l /1035.910])31()31()31()31()31()31)[(1.1381.16.6(26.621011222222--⨯=⨯⋅+⋅+⋅-+-=π 灵敏度系数175101871035.9910111=⨯⨯⨯=⋅=-E K l π[思考题与习题]2-1 什么是金属材料的电阻应变效应？什么是半导体材料的压阻应变效应？ 2-2 金属电阻应变片半导应变片的工作原理有何区别？各有何优缺点？2-3 什么是金属应变片的灵敏度系数？2-4 采用应变片进行测量时为什么要进行温度补偿？常用温补方法有哪些？ 2-5固态压阻器件结构特点是什么？受温度影响会产生哪些温度漂移？如何进行补偿？2-6 直流电桥是如何分类的？各类桥路输出电压与电桥灵敏度关系如何？ 2-7 有一金属应变片，其灵敏度K=2.5，R=120Ω,设工作时其应变为1200με,则 2-８ 应变片称重传感器，其弹性体为圆柱体，直径D ＝10cm ，材料弹性模量E ＝205×109N/m 2，用它称50t 重物体，若用电阻丝式应变片，应变片的灵敏系数K ＝2，R ＝120Ω，问电阻变化多少？2-9 拟在等截面的悬臂梁上粘贴4个完全相同的电阻应变片组成差动全桥电路，式问；⑴ 4个应变片应该怎样粘贴在悬臂梁上？ ⑵ 画出相应的电桥电路图。
2-10 如图2.1所示为一直流应变电桥。
图中U=4V ，R 1= R 2= R 3= R 4=120Ω，试求： ⑴ R 1为金属应变片，其余为外接电阻。
当R 1 的增量为△R 1=1.2Ω时，电桥输出电压U 0为多少？⑵ R1和R2都是应变片，且批号相同，感受应变极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥输出电压U为多少？⑶题⑵中，如果R1与R2感受应变极性相反，且|△R1|=|△R2|=1.2Ω，电桥输出电压U为多少？2-11如图2.2所示为等强度梁测力系统，R1为电阻应变片，应变片灵敏系数K=2.05,未受应变时, R1=120Ω，当试件受力F时,应变片承受平均应变ε=8×10-4,求⑴应变片电阻变化量△R1和电阻相对变化量△R1/R1。
⑵将电阻应变片R1置于单臂测量电桥,电桥电源为直流3V,求电桥输出电压及电桥非线性误差。
⑶若要减小非线性误差,应采取何种措施?并分析其电桥输出电压及非线性误差大小。
2-12在上题条件下,如果试件材质为合金钢线膨胀系数/10116-⨯=gβ℃，电阻应变片敏感栅材质为康同，其电阻温度系数/10156-⨯=α℃，线膨胀系数/109.146-⨯=sβ℃。
当传感器的环境温度从10℃变化到50℃时，引起附加电阻相对变化量（△R/R）t为多少？折合成附加应变tε为多少？。