电阻应变式传感器

1.一丝绕应变计的灵敏系数为2，初始阻值100Ω，试求当试件受力后的应变为1.8⨯103

时该应变计的电阻变化ΔR。

2.一试件受力后的应变为2⨯10-3；丝绕应变计的灵敏系数为2，初始阻值120Ω，温度

C0/，线膨胀系数为14⨯10-6C0/；试件的线膨胀系数为12⨯10-6C0/。试系数-50⨯10-6

求：温度升高20℃时，应变计输出的相对误差和相对热输出。

3.在悬臂梁的上下方各贴一片电阻为120Ω的金属应变片R1和R2。若应变片的灵敏系数

k=2，电源电压U=2V，当悬臂梁顶端受到向下的力F时，电阻R1和R2的变化值ΔR1=ΔR2 =0.48Ω，试求电桥的输出电压。

4.图为一直流应变电桥，图中U=4V，R1=R2=R3=R4=120Ω，试求：

①R1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U O。

② 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，其余为外接电阻，

电桥输出电压U O。

③题②中，如果R2与R1的感受应变的极性相反且ΔR1=ΔR2=1.2Ω，电桥输出电压U O。

5.图3-6为等强度梁测力系统，R1为电阻应变片，应变片灵敏

度系数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=800μm/m，试求：

①应变片的电阻变化量R1和电阻相对变化量ΔR1/R

②将电阻应变片R1置于单臂测量电桥，电桥电流电压为直流3V，求电桥输出电压及

电桥非线性误差。

③若要减小非线性误差，应采取何种措施？分析其电桥输出电压及非线性误差的大小。

6.利用悬臂梁结构可以构成称重传感器。试就在悬臂梁的上下方各贴一片金属应变片组成

差动半桥和各贴二片金属应变片组成差动全桥时的应变电阻片的布贴方式、电桥连接方法和相应的输出电压大小做出说明, 并说明其差动和温度补偿的原理。

7.一个初始阻值为120Ω的应变片，灵敏度为K=2.0，如果将该应变片用

总阻值为12Ω的导线连接到测量系统，求此时应变片的灵敏度K’。

8.采用四片相同的金属丝应变片（K=2），将其粘贴在如图所示的实心圆柱形测力

弹性元件上。已知力F=10kN，圆柱横截面半径r=1cm，材料的弹性模量2 10-7

N/cm2，泊松比μ=0.3。

（1）画出应变片在圆柱上的粘贴位置及相应的测量桥路原理图。

（2）求各应变片得应变及电阻相对变化量。

（3）若电桥供电电压U=6V，求桥路输出电压U o。

（4）此种测量方法能否补偿环境温度对测量的影响，说明理由。