应变式传感器习题及解答-第2页
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应变式传感器习题及解答-2
12、金属应变片与半导体应变片在工作原理上有何不；13、说明电阻应变片的组成和种类；14、简述电阻应变片的测试原理；15、请简述电阻应变式传感器的优点；16、简要说明电阻应变式传感器的工作原理；17、请简要一下解释压阻效应；18、请简要说明一下压电式加速度传感器具有的优点；19、请简要说明一下什么是电荷放大器；五、计算题；1、拟在等截面的悬臂梁上粘贴四个完全
12、 金属应变片与半导体应变片在工作原理上有何不同？13、说明电阻应变片的组成和种类。电阻应变片有哪些主要特性参数？14、简述电阻应变片的测试原理。15、请简述电阻应变式传感器的优点。16、简要说明电阻应变式传感器的工作原理。17、请简要一下解释压阻效应。18、请简要说明一下压电式加速度传感器具有的优点。19、请简要说明一下什么是电荷放大器。 五、计算题1、拟在等截面的悬臂梁上粘贴四个完全相同的电阻应变片组成差动全桥电路，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。2、在半导体应变片电桥电路中，其一桥臂为半导体应变片，其余均为固定电阻，该桥路受到ε=4300μ应变作用。若该电桥测量应变时的非线性误差为1%，n=R2/R1=1，则该应变片的灵敏系数为多少？3、电阻应变片的灵敏度K=2， 沿纵向粘贴于直径为0.05m的圆形钢柱表面，钢材的E=2×10N/m，μ=0.3。求钢柱受10t拉力作用时，应变片电阻的相对变化量。又若应变片沿钢柱圆周方向粘贴，受同样拉力作用时，应变片电阻的相对变化量为多少？4、如果将100Ω应变片贴在弹性试件上，若试件截面积S=0.5×10m，弹性模量E=2×10N/m，若由5×10N的拉力引起应变计电阻变化为1Ω，试求该应变片的灵敏度系数？5、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8个应变片，4个沿轴向粘贴，4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，材料弹性模量为2.1×10Pa，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。6、图中，设负载电阻为无穷大（开路），图中E=4V，R1=R2=R3=R4=100Ω。（1）R1为金属应变片，其余为外接电阻，当R1的增量为△R1=1.0Ω时，试求电桥的输出电压Uo。（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，试求电桥的输出电压Uo。 A+Uo12（3）R1，R2都是应变片，且批号相同，感应应变的大小为△R1=△R2=1.0Ω，但极性相反，其余为外接电阻，试求电桥的输出电压Uo。7、图中，设电阻应变片R1的灵敏度系数K=2.05，未受到应变时，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△R1/R1。（2）将电阻应变片R1置于单臂测量电桥，电桥电源电压为直流3V，求电桥输出的电压及其非线性误差。（3）如果要减小非新性误差，应采取何种措施？ 8、有一吊车的拉力传感器如右图所示。其中电阻应变片R1、R2、R3、R4贴在等截面轴上。已知R1、R2、R3、R4标称阻值均为120Ω，桥路电压为2V，物重m引起R1、R2变化增量为1.2Ω。 ① 画出应变片组成的电桥电路。②
计算出测得的输出电压和电桥输出灵敏度。③ 说明R3、R4起到什么作用？9、如图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??800?m/m，求：（1）应变片电阻变化量?R1和电阻相对变化量?R1/R1。（2）将电阻应变片R1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。 题2图10、一应变片的电阻R=120 Ω，k=2.05，用作应变片为800μm/m的传感元件。 ①.求ΔR/R和ΔR；②.若电源电压U=3V，惠斯登电桥初始平衡，求输出电压U0。11、一个直流应变电桥如图5-38。已知：R1=R2=R3=R4=R=120Ω，E=4V，电阻应变片灵敏度S=2。求：（1）当R1为工作应变片，其余为外接电阻，R1受力后变化R1/R=1/100时，输出电压为多少？（2）当R2也改为工作应变片，若R2的电阻变化为1/100时，问R1和R2是否能感受同样极性的应变，为什么？ 12、两个阻值都为100Ω的应变片粘贴在图示钢制拉伸试件上，其中钢的弹性模量为E=2×10N/m,F=50KN,问两应变片怎样粘贴在试件上并如何接入电桥才能有最大输出？（电桥两臂为固定电阻R=100Ω），请在试件和桥路上标出。当应变片的灵敏系数为15时，ΔR=？，若要求输出电压为50mV,供电电源电压U为多少？试件等截面积为5×10m。13、一个直流应变电桥如图（a）所示，已知R1=R2=R3=R4=R=100Ω, E=4V，电阻应变片灵敏度S=2。求：1）当R1为工作应变片，其余为外接电阻，R1受力后变化ΔR1/R=1/100时，输出电压-42112为多少？2）当R2也改为工作应变片，若R2的电阻变化为1/100时，问R1和R2能否感受同样极性的应变，为什么？3）若要测量图（b）所示悬臂梁的受力F, 四个臂全部为应变片，请在梁上标出R1、R2、R3、R4应变片粘贴的位置。(a)
(b)图114、如图用悬臂梁测力P，4片电阻应变片标称阻值均为120Ω应变片灵敏度系数K=2。（1）全桥测量如何贴片和组桥？（用图说明）（2）如悬臂梁应变ε=10000*e,电桥电压e0=30,则全桥的输出电压ey=?
-6 15、如图为一直流应变电桥。图中E?4V,R1?R2?R3?R4?120?，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?时，电桥输出电压U0；(2). R1,R2都是应变片，且批号相同，感受应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥的输出U0；(3). 题(2)中，如果R2与R1感受应变的极性相反，且?R1??R2?1.2?，电桥的输出U0。16、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=?。17、已知一等强度梁测力系统，Rx为电阻应变片，应变片灵敏系数K=2，未受应变时，Rx = 100?。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?Rx和电阻相对变化量?Rx/Rx 。（2）将电阻应变片Rx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。18、试分析半桥差动交流电桥的平衡条件，并给出电桥的输出电压表达式。19、假设电阻应变片的灵敏系数K?2，R0?120?。问：在试件承受600?m/m时，电阻变化值?R?？20、如图所示，在悬臂梁距端部为L位置上下面各贴两片完全相同的电阻应变片R1、R2、R3、R4。试求，（c）、(d)、(e)三种桥臂接法桥路输出电压对(b) 种桥臂接法输出电压比值。图中U为电源电压，R是固定电阻，且R1?R2?R3?R4?R，U0为桥路输出电压。 21、电阻应变片阻值为120?，灵敏系数K?2，沿纵向粘贴于直径为0.05m的圆形钢柱表面，钢材的弹性模量E?2?10N/m，??0.3，（1）求钢柱受9.8?10N拉力作用时应变片电阻的变化量?R和相对变化量1124?R；（2）又若应变片沿钢柱圆周方向粘贴，问受R同样拉力作用时应变片电阻的相对变化量为多少？包含各类专业文献、专业论文、高等教育、文学作品欣赏、各类资格考试、行业资料、中学教育、生活休闲娱乐、52第4章
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本试题来自：简答题：某直流电桥的比率臂由（×0.1）可调到（×104），标准臂电阻只3能按0.1Ω的级差从0Ω调到lkΩ，求该电桥测量的阻值范围。正确答案：
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SQJ23A型数字式直流电桥测试仪一、概述&SQJ23A型数字式直流电桥测试仪是QJ23a型电桥的数字化新产品，采用大规模集成&电路和4&&1/2&液晶显示器，精密A/D转换技术，专供各种电阻的精密测量，完全&可以取代0.1级、0.2级直流单臂电桥。本电桥为携带式结构，内附电池供电，精度高、功耗低、测速快、操作简便，特别适合工矿企业现场测量电阻。二、主要技术指标&量程&&有效测量范围&&分辨力&&基本误差&20Ω&&1～1&9.999Ω&&0.001Ω&&±(0.1％读数+0.05％满度）&200Ω&&20～199.99Ω&&0.01Ω&&±（0.06％读数+0.02％满度）&2kΩ&&200～1999.99Ω&&0.1Ω&&±（0.06％读数+0.02％满度）&20kΩ&&2k～19.999kΩ&&1Ω&&±（0.06％读数+0.02％满度）&200kΩ&&20k～199.99kΩ&&10Ω&&±（0.06％读数+0.02％满度）&2MΩ&&200k～1999.9kΩ&&100Ω&&±（0.1％读数+0.02％满度）&20MΩ&&2M～19.999MΩ&&1000Ω&&±（0.1％读数+0.02％满度）&1、供电源源：由6节1＃电池，两个电池盒组成4.5V电压供电。使用一个电池盒仪&器也可以正常工作。2、电池欠压指示：每只电池盒电池电压小于等于3.6V，即每节电池电压小于1.2V，面板指灯亮。电池电压更低，面板显示窗发黑。3、过量程指示：过量程时显示0000并闪烁。4、采样速率：每秒2～3次5、使用环境：环境温度：5～40℃6、相对湿度：≤80％7、外形尺寸：240×320×160mm8、重&&&&量：约3.5kg
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