第二章习题课传感器
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
R1
R4 U0 R2
R3
U
4、简述电阻应变片温度误差产生的原因及补偿方法。
1 5、 电阻应变片的灵敏度定义为 kwk.baidu.com ( R / R ) ，其中 R 为作用应变 后应变片电阻的变化，R为应变片的电 阻。如果一阻值为120Ω的应变片灵敏度k＝2.0，将该 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。
①
② ③ ④
3、（1）试对比电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理 上的相同点和不同点。
（2）若将四片特性一致的 半导体应变片贴在悬臂梁上， 如图。设计的应变电桥电路 并标出对应的应变片标号。
R3
F
R4
R2 R1
相同点：都是将被测力转换为应变片的电阻 变化。 不同点：电阻丝应变片工作原理是基于金属 电阻应变效应，力引起电阻丝几何尺寸变化 和电阻率的变化；而半导体是基于压阻效应。 力引起电阻率的变化。半导体应变片的灵敏 系数远大于电阻丝应变片的灵敏系数。
第二章习题课
1、图为一直流应变电桥， R1=R2=R3=R4=350Ω， E = 4V，
求： R1增量为△R1=3.5Ω ①R1为应变片其余为外接电阻， 时输出U0=?。（单臂桥） ②R1、R2是应变片，感受应变极性大小相同，其余为电阻， 电压输出U0=?。 ③R1、R4感受应变极性相反,输出U0=?。（半桥） ④R1、R2、R3、R4都是应变片,对臂同性，邻臂异性，电压 输出U0=?。（全桥差动）
4、产生原因：（1）应变片电阻丝有电阻温度系数。温度变 化造成应变片阻值变化。 （2）应变片电阻丝的线膨胀系数与试件的线膨胀系数不同， 温度变化时，造成有附加电阻。 补偿方法： 方法一：应变片自补偿。选用温度系数小的应变片，温度变 化时，造成电阻变化小。 方法二：桥路补偿。用与工作片特性一样的补偿片，将它们 接于电桥相临两臂，并置于同一温度场，温度变化时，工作 片与补偿片阻值变化相同值。对电桥输出无影响。 亦可接成半桥或全桥电路，可实现温度补偿。
6、如将两个100Ω电阻应变片平行地粘贴在钢制试件 上，试件初载等截面积为0.5×10-4m2，弹性模量E＝ 200GN/m2，由50kN的拉力所引起的应变片电阻变化 为1Ω。把它们接入惠斯通电桥中，电桥电源电压为 lV，求应变片灵敏系数和电桥输出电压为多少?
7、
8、 在材料为钢的实心圆柱形试件上，沿轴线和圆周方 向各粘贴一片电阻为120Ω的金属电阻应变片，把这 两应变片接入差动电桥，已知钢的泊松比 =0.285， 应变片的灵敏系数k=2，电桥电源电压U＝2V，当试 件受轴向拉伸时，测得应变片Rl的电阻变化值 R ＝0.48Ω，试求电桥的输出电压。 l
R4 U0 R2
R3
U
4、简述电阻应变片温度误差产生的原因及补偿方法。
1 5、 电阻应变片的灵敏度定义为 kwk.baidu.com ( R / R ) ，其中 R 为作用应变 后应变片电阻的变化，R为应变片的电 阻。如果一阻值为120Ω的应变片灵敏度k＝2.0，将该 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。
①
② ③ ④
3、（1）试对比电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理 上的相同点和不同点。
（2）若将四片特性一致的 半导体应变片贴在悬臂梁上， 如图。设计的应变电桥电路 并标出对应的应变片标号。
R3
F
R4
R2 R1
相同点：都是将被测力转换为应变片的电阻 变化。 不同点：电阻丝应变片工作原理是基于金属 电阻应变效应，力引起电阻丝几何尺寸变化 和电阻率的变化；而半导体是基于压阻效应。 力引起电阻率的变化。半导体应变片的灵敏 系数远大于电阻丝应变片的灵敏系数。
第二章习题课
1、图为一直流应变电桥， R1=R2=R3=R4=350Ω， E = 4V，
求： R1增量为△R1=3.5Ω ①R1为应变片其余为外接电阻， 时输出U0=?。（单臂桥） ②R1、R2是应变片，感受应变极性大小相同，其余为电阻， 电压输出U0=?。 ③R1、R4感受应变极性相反,输出U0=?。（半桥） ④R1、R2、R3、R4都是应变片,对臂同性，邻臂异性，电压 输出U0=?。（全桥差动）
4、产生原因：（1）应变片电阻丝有电阻温度系数。温度变 化造成应变片阻值变化。 （2）应变片电阻丝的线膨胀系数与试件的线膨胀系数不同， 温度变化时，造成有附加电阻。 补偿方法： 方法一：应变片自补偿。选用温度系数小的应变片，温度变 化时，造成电阻变化小。 方法二：桥路补偿。用与工作片特性一样的补偿片，将它们 接于电桥相临两臂，并置于同一温度场，温度变化时，工作 片与补偿片阻值变化相同值。对电桥输出无影响。 亦可接成半桥或全桥电路，可实现温度补偿。
6、如将两个100Ω电阻应变片平行地粘贴在钢制试件 上，试件初载等截面积为0.5×10-4m2，弹性模量E＝ 200GN/m2，由50kN的拉力所引起的应变片电阻变化 为1Ω。把它们接入惠斯通电桥中，电桥电源电压为 lV，求应变片灵敏系数和电桥输出电压为多少?
7、
8、 在材料为钢的实心圆柱形试件上，沿轴线和圆周方 向各粘贴一片电阻为120Ω的金属电阻应变片，把这 两应变片接入差动电桥，已知钢的泊松比 =0.285， 应变片的灵敏系数k=2，电桥电源电压U＝2V，当试 件受轴向拉伸时，测得应变片Rl的电阻变化值 R ＝0.48Ω，试求电桥的输出电压。 l