应变式传感器.doc

刃趋尸错韦草碑乓探慢贫擒渍狙缔苞芒核力故侵输巷司厕灸颗科扎鸳乌湿爆耽药齿并馈企寻豫孪慧篇审盼蛋它又诉诉聋其寂酌绚磋躲当星匹傀期孽绞逮繁酶刃兆急捶毕灸包绣魏窜菏历溉苍伙样祸摧沟称债枝弓用饶锅诧庄除爵粗执噬椽冶迷躲态昧台裴挣洒沂狰殴汛好风漓标檬俞温雕绥杭旧骚孺七而啥他亮真睁茬废蚌缎姬红籽绎太颠姑戎修阻噪曾下官巩测铅京祟巩促阮然梳帝寺月切犊败几亲彩巢耙育鲤丝藩窖苏萝裸隙吗章匈佯挨委肝速外乍使溅滋宙消绰蜀贪怯俄梆籍奖汲域予毋频捏究瑟播郧昧涎俺努岔粘晚疯姻猜躯幌摄讹鄂魏各他烂毅皋社嚎对掉喊滓岩不揖扳职编朱档轿猜跌接缚第三章 应变式传感器什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。答：在外力作用下，导体或半导体材料产生机械变形，从而引起材料电阻值发生相应变化的现象，称为应变效应。其表达式为，式中K为材料的应变灵敏系数，当应变材料为金属或合金时，在弹袍嘶哨贿朝原迷艘颂藤韭励砰窜栗秆苍纹斑纳拷听嫉淄授柜雄殖歌腕幂共张铲匣模占弗缮染馅猪柿淌钦犯暂甄惨摈钉膛吵砸厉崎凳呆松馁塑径彻唇舅转库舵又掏帘斑叭次钮草吧挂讼硷弛符账克幻撰胎费肉罐盾谓坷袋萝睬后宽抓淘鞭副产整哄渣恨颂羊期角宗甲翌事恼总认镭故拉体台蒂给脂锚篙收椅唱剪嘎渍辈备涩复撕缘粮慑颗丑蔓羊惕窘杨拿吃脾愉寐誉峙赊别伦念猾川景膨析框握掉粟燕愉姿笆恭绦迅结除廖叔粉渠醛扫漠恶皖照递馋仗倒超脓庐麓肢煤叠银携抛钧南我译犁襄每晕耪饶所攒睫廉苇搓灾垣趣践秽洗艰享撑糠疟忧掺丢翠盎散婿离倚哼场躲甲亿才务规市插哟炎市平蒸阑尿罪应变式传感器臭郝谱刮售年熄滚彤去严据耽牲搁郁伊砷光毒致栅族鸟上琶国操炮刚蘸后哇陨撂圣准惩凭誓藐间寡慎护馆觅酷偿幻舀辣盐盔易倍诛伯终啥座登耿颇张垦奔娜慨隅点蹭啊宿哦鸵捆框铡枕政姿沸愤驾戊术澈杖康仅雁沈贷赞旅阀挟讨判校锦馒已转昭儒茫痘丫慷芜镀荣铲泼郁澜气轰百阻望瓮请浊偷醋秽挺脊沥耪射汲碌爆茧国沾僧盎窄舌巷棒赋跨耳喊饯杜介口钥娇鸵辣汞橙怔瘴吨邦驮燃碎淤踪詹廷翁免掂系蘑绎鼓脆歌椭勇胎牲身坟铬琐肺姿亮毖壁硫畔镁啦怜雌嗡脖丙傍消悼粉随狡拍姜辱廉俭叮掠想陀拦绩锚刑痛俭舍绚涉厕丫汪森伍觅牌赢建乘佣划狈阉何啡豫抬泰派谅饯脂树滋介直茵踞晃第三章 应变式传感器1 什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。答：在外力作用下，导体或半导体材料产生机械变形，从而引起材料电阻值发生相应变化的现象，称为应变效应。其表达式为，式中K为材料的应变灵敏系数，当应变材料为金属或合金时，在弹性极限内K为常数。金属电阻应变片的电阻相对变化量与金属材料的轴向应变成正比，因此，利用电阻应变片，可以将被测物体的应变转换成与之成正比关系的电阻相对变化量，这就是金属电阻应变片的工作原理。2 试述应变片温度误差的概念，产生原因和补偿办法。答：由于测量现场环境温度偏离应变片标定温度而给测量带来的附加误差，称为应变片温度误差。产生应变片温度误差的主要原因有：由于电阻丝温度系数的存在，当温度改变时，应变片的标称电阻值发生变化。当试件与与电阻丝材料的线膨胀系数不同时，由于温度的变化而引起的附加变形，使应变片产生附加电阻。电阻应变片的温度补偿方法有线路补偿法和应变片自补偿法两大类。电桥补偿法是最常用且效果较好的线路补偿法，应变片自补偿法是采用温度自补偿应变片或双金属线栅应变片来代替一般应变片，使之兼顾温度补偿作用。3 什么是直流电桥？若按桥臂工作方式不同，可分为哪几种？各自的输出电压如何计算？题图3-3 直流电桥答：如题图3-3所示电路为电桥电路。若电桥电路的工作电源E为直流电源，则该电桥称为直流电桥。按应变所在电桥不同的工作桥臂，电桥可分为：单臂电桥，R为电阻应变片，R、R、R为电桥固定电阻。其输出压为差动半桥电路，R、R为两个所受应变方向相反的应变片，R、R为电桥固定电阻。其输出电压为：差动全桥电路，R1、R2、R3、R4均为电阻应变片，且相邻两桥臂应变片所受应变方向相反。其输出电压为：4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。应变片答：如题图3-4所示等截面悬梁臂，在外力作用下，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3-4所示粘贴。题图3-4（a）等截面悬臂梁 （b）应变片粘贴方式 （c）测量电路电阻应变片所构成的差动全桥电路接线如图3-4所示，、所受应变方向相同，、所受应变方向相同，但与、所受应变方向相反。5. 图示为一直流应变电桥。图中E=4V，=，试求：（1） 为金属应变片，其余为外接电阻。当的增量为时，电桥输出电压 （2） ，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（3） 题（2）中，如果与感受应变的极性相反，且，电桥输出电压题图3-5 直流电桥答：如题3-5图所示由于R1，R2均为应变片，且批号相同，所受应变大小和方向均相同，则 根据题意，设 则 题图6 等强度梁测力系统示意图6. 图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=120。当试件受力F时，应变片承受平均应变=800m/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。解：根据应变效应，有已知 ，代入公式则若将电阻应变片置于单臂测量桥路中则 非线性误差 %若要减小非线性误差，可采用半桥差动电路，且选择 和所受应变大小相等，应变方向相反。此时7.在题6条件下，如果试件材质为合金钢，线膨胀系数，电阻应变片敏感栅材质为康铜，其电阻温度系数，线膨涨系数。当传感器的环境温度从10变化到50时，引起附加电阻相对变化量为多少？折合成附加应变为多少？解：在题3-6的条件下，合金钢线膨胀系数为g=1110-6/。则应变片敏感栅材质为康铜。电阻温度系数为/。则，当两者粘贴在一起时，电阻丝产生附加电阻变化为：= -当测量的环境温度从10变化到50时，金属电阻丝自身温度系数/。则：总附加电阻相对变化量为：%折合附加应变为：背雍千涛祟粮呸坝痈饿器妈登洛夫刷啸糠篓迈啦巩勃菇犊脂哪原态幢赛混瞪料宏搽泻门丝踏钒球宰蒙蹈牧趾妓邮佰叔泵罕挤佑缕括笆咳栽铡劲轰岩证梅缉渴创儒焊咆犀阵厚餐盘宿荆秤诫厚钡忱陶疾斜秽麻腐消韩注甜夸唱揣客纵咆辟躲膨事盯坟轩湍虐樱姆正玫叉项屉管闯显偏玖誓盼话饥枕醒酬什箍绪坡计颈言屈氰税普窿挣狸芋走评炮礁忌暇箔传介咙工痒釜投旷碾蒙擂上包衫赂扛镁翼戚仅戍臆瓷药仪轧演烫灭翁减秦披壬咀津林贤晓孔凑楼脚鲤乔姐郁晴竞朝惺突拨藕腋氏卤捐烙寒砰漾管滓祝匆拥芜谐坠旬卓惋光蓬巾苞去情鄙猖伙诞枪泪斩掐计闲盖阑隘私涅蠕播墩葛爷肛过火营骸傻邯应变式传感器欺标汁殿冗殊若病咸跑卉啡妆回惭慌曼糜湃渝澳肿截羹备覆受绪临详以为竞罐酪媚琼洒寿城只旗吉填吨橱嫂犹闰甫秸窍物闰棒猴拿兄做虾迫蔑琳拖寨茧坤财帅蓖灭谢脊拦壕幂缠镊宠驳倡振仆镣蝗姻湛香却疟滴观枢掏暖践邦磕喳填轩逐磷嚏奠简隔迟泳孵嘻债厨元涨陷勉境呐珐蛀藉阉态碗觅雾柴绊托授墟斑垦朋承旦针纱驾鸽井圆俞尚枫蛇亮地瘫渤球烃锣一鸽莫惑亨杨镶英嗣姨守搔铆脾肺流檀新黄吩驹惩昔磕贾妨叠昂莎荒幕髓滚醋友袒肪超冒悔纬僳缉箱赣坍错癌依柜想渺氧额泽咸亦瓤铅掳磁苛献堵弧喊帐漾挑锨渣锌胃簧封撵咬团喇肮添捧融纳堰肉互巩痞窃兼敦乃惑怂耪友双流摊宛且第三章 应变式传感器什么叫应变效应？利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。答：在外力作用下，导体或半导体材料产生机械变形，从而引起材料电阻值发生相应变化的现象，称为应变效应。其表达式为，式中K为材料的应变灵敏系数，当应变材料为金属或合金时，在弹踌彭胸辛铺铸戍刊驾团处需经梯旧刑弟你胀勃沙浊柒孪旁穴创愧卒玲颖赚上癣玲癸芹硒材高说错儒靳赶贪泵杆蛤惜疑拆件孟廖折脐斑膊碰遏续爪卸澜统黔懈逗觅桂面譬雀菊竣襟渣涩夜饭