传感器第1~2章作业

1．某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成，各环节的灵敏度为：S1=0.2mV/℃、S2=2.0V/mV、S3=5.0mm/V，求系统的总的灵敏度。

2．已知某压力传感器的测定范围为0～10000Pa，输入特性表示为：y= (x-0.00007x2+2000)请问这种传感器能使用吗？

3．某位移传感器，在输入量变化5 mm时，输出电压变化为300 mV,求其灵敏度。

4．一台精度等级为0.5级、量程范围为600-1200℃的温度传感器，它最大允许的绝对误差为多少？检验时某点最大绝对误差是4℃，问此表是否合格？

5．

图为一直流应变电桥，E = 4V，R1=R2=R3=R4=350Ω，求：①R1为应变片其余为外接电阻，R1增量为△R1=3.5Ω时，输出U0=?。

②R1、R2是应变片，感受应变极性大小相同，其余为固定电阻，电压输出U0=?。

③R1、R2感受应变极性相反,输出U0=?。

④R1、R2、R3、R4都是应变片,对臂同性，邻臂异性，电压输出U0=?。

6．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4

210

E=⨯N/m2, 若有

=⨯m2，弹性模量11

0.510

S-

4

510

F=⨯N的拉力引起应变电阻变化为1Ω。求该应变片的灵敏度系数为多少？

7．一台用等强度梁作为弹性元件的电子秤，在梁的上下两面各贴两片相同的电阻应变片（K=2），如图a）所示。

已知l=100mm，b=11 mm，h=3mm，4

E=⨯N/ mm2。现

210

将四个应变片接入图b）所示直流桥路中，电桥电源电压U=6V。当F=0.5Kg时，求电桥输出电压U0=？。8．采用四片相同的金属丝应变片（K=2），将其贴在实心

圆柱形测力弹性圆柱上。如图所示a ）所示，力F=1000Kg 。圆柱断面半径r=1cm ，弹性模量7210E =⨯N/ 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) 若供桥电压U=6V ，求桥路输出电压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。

8．有一吊车的拉力传感器如图所示，电阻应变片R1、R2、R3、R4等截面轴上，已知R1—R4标称阻值为120Ω，桥路电压2V ，物重m 引起R1、R2变化增量为1.2Ω。

请画出应变片电桥电路，计算出测得的输出电压和电桥输出灵敏度，R3、R4起什么作用？

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,在其表面粘贴八个应变片，四个沿周向粘贴，应变片的电阻值均为120Ω,灵敏度为 2.0, 泊松比为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及全桥电路；

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。

今有一悬臂梁，如图所示，在其中上部上、下两面各贴两片应变片，组成全桥，该梁在其悬臂梁一端受一向下力F=0.5N,试求此时这四个应变片的电阻值。已知：应变片灵敏系数K=2.1;应变片空载电阻R0=120Ω。