传感器·作业答案

传感器·作业答案-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

第一章

3.r m=2/50×100%=4% , 因为 r m=Δx m/x≤a%*x n/x=5% 所以，合格5. =168.488mA

=0.082

6. =1.56 σ=0.1046

x=x±3σ=1.56±0.3138

1.2462

9.拟合后：y=0.499x+1.02

=0.04/30×100%=0.133%

K=0.499

第二章

传感器第二章习题参考答案

3.金属电阻应变片，其灵敏度S=2.5，R =120Ω，设工作时其应变为1200μe，问ΔR是多少？若将此应变片与2V直流电源组成回路，试求无应变时和有应变时回路的电流各是多少？

解:

无应变时I=E/R=2/120=16.7mA

∑

=

=

+

⋯

+

+

=

n

i

i

n

n

x

n

x

x

x

x

1

2

1

1

1

1

2

2

2

2

2

1

-

=

-

+

⋯

+

+

=

∑

=

n

v

n

v

v

v

n

i

i

n

σ

∑

=

=

+

⋯

+

+

=

n

i

i

n

n

x

n

x

x

x

x

1

2

1

%

100

)

(

M

⨯

∆

±

=

FS

ax

L

L

y

γ

有应变时: I=E/(R+ΔR)=2/(120+0.36)=16.6mA

4应变片称重传感器，其弹性体为圆柱体，直径D=100mm,材料弹性模量E=205*10^9 N/M^2,用它称500KN的物体，若用电阻丝式应变片，应变片的灵敏系数K=2,R=120欧姆，问电阻变化多少？

7 拟在等截面的悬臂梁上粘贴四个完全相同的电阻应变片，并组成差动全桥电路，试问：（ 1 ）四个应变片应怎样粘贴在悬臂梁上？

（ 2 ）画出相应的电桥电路图。

答：

①如题图所示等截面悬梁臂，在外力F作用下，悬梁臂产生变形，梁的上表面受到拉应

变，而梁的下表面受压应变。当选用四个完全相同的电阻应变片组成差动全桥电路，则

应变片如题图（b）所示粘贴。

图（a）图（b）②电阻应变片所构成的差动全桥电路接线如图﹙ｃ﹚所示，R1、R4所受应变方向相同,R2、R3所受应变方向相同，但与R1、R4所受应变方向相反。

图（c）

8. 图示为一直流应变电桥。图中E=4V，R1=R2 =R3=R4=120Ω，试求：

（1）R1为金属应变片，其余为外接电阻。当R1的增量为∆ R1=1. 2 Ω时，电桥输出电压

U0=

（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U0 =

（3）题（2）中，如果R2与R1感受应变的极性相反，且∆R1=∆R2=1. 2 Ω，电桥输出电压U0 =

答：①如题 2.1 图所示

图2.1

1014 1.20.01V 44120

R E U R ∆=-

⋅=-⨯=- ② 由于R 1， R 2均为应变片，且批号相同，所受应变大小和方向均相同，则 R 1=R 2=R ,

∆R 1=∆R 2=∆R 。

224401122343411200()()2()2240R R R R R R U E E E R R R R R R R R R R ⎛⎫⎛⎫+∆+∆⎛⎫

=-=-=-= ⎪ ⎪ ⎪+∆++∆++∆+⎝⎭⎝⎭⎝⎭

③ 根据题意，设R 1=R+∆R 1 ，R 2=R - ∆R 2

22401

12234()()R R R U E R R R R R R ⎛⎫

-∆=- ⎪+∆+-∆+⎝⎭

则 2242012

3414 1.2V 0.02V 22120R R R R U E E R R R R R ⎛⎫+∆∆=-=⋅

=⋅= ⎪++⎝⎭（符号根据应变片的极性决定）

9 . 题2.2图示为等强度梁测力系统，R 1为电阻应变片，应变片灵敏系数K=2.05，未受应变时，R 1=120Ω。当试件受力F 时，应变片承受平均应变ε=800μm/m ，求： （1）应变片电阻变化量ΔR 1和电阻相对变化量ΔR 1 /R 1。

（2）将电阻应变片R 1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。