电阻应变片例题与练习题

1、仅供个人参考电阻应变片传感器例题与习题例2-3采用阻值为120灵敏度系数K=2.0的金属电阻应变片和阻值为120的固定电阻组成电桥，供桥电压为4V,并假定负载电阻无穷大。当应变片上的应变分别为1和1000时，试求单臂、双臂和全桥工作时的输出电压，并比较三种情况下的灵敏度。解：单臂时U0=KU-,所以应变为1时U0=KU=4父2父10=2x10-6/V,应变为4443KU4210oK;U1000时应为U0=4=2M10/V；双臂时U0=2U,所以应变为1442口KU4210-6_6时U0=4><10/V,应变为1000时应为223KU42103U0=KU=4210=4M10/V;全桥

2、时U0=K&U,所以应变为1时22U0=8父10_62,应变为1000时应为U0=8x10/V。从上面的计算可知：单臂时灵敏度最低，双臂时为其两倍，全桥时最高，为单臂的四倍。例2-4采用阻值R=120灵敏度系数K=2.0的金属电阻应变片与阻值R=120的固定电阻组成电桥，供桥电压为10V。当应变片应变为1000时，若要使输出电压大于10mV,则可采用何种工作方式（设输出阻抗为无穷大）？解：由于不知是何种工作方式，可设为n,故可得：得n要小于2,故应采用全桥工作方式。例2-5解：（1）沿纵向粘贴时：,一二一10t一一由cr=E'8=名=一=112=0.496,E210N/m（2）

3、沿圆周向粘贴时：例2-6解：按题意要求圆周方向贴四片相同应变片，如果组成等臂全桥电路，当四片全感受应变时，桥路输出信号为零。故在此种情况下，要求有补偿环境温度变化的功能，同时桥路输出电压还要足够大，应采取两片R,、R3贴在有应变的圆筒壁上做敏感元件，而另两片R2、R4贴在不感受应变的圆筒外壁上作为温补元件，如图（a）所示。然后再将四个应变电阻接入图（b）桥臂位置上。此时被测压力变化时，R1、R3随筒壁感受正应变量,>0、名3>0。并且鸟=%；R2、R所处位置筒壁不产生应变，故%=与=0。桥路输出电压Uo只与敏感元件RpR3有关，故把R、R3放在对桥臂上，可获得较高的电压灵敏度。则输

4、出信号电压U0为另一方面R2、R4放于桥臂上与Ri、R3组成的全桥测量电路，当环境温度变化时产生的电阻变化量均相同，故对环境温度变化有补偿作用，使例2-7解：应变片组成半桥电路：K=E=12R3、R4可以进行温度补偿。练习题：三、简答与计算题2-2如图所示为一直流电桥，供电电源电动势E=3V,R3=R4=100Q,Ri和R2为同型号的电阻应变片，其电阻均为50灵敏度系数K=2.0O两只应变片分别粘贴于等强度梁同一截面的正反两面。设等强度梁在受力后产生的应变为5000,试求此时电桥输出端电压5。图2-22-5比较各种电桥电路的灵敏度。答案：、1、B2、C3、D4、C5、A6、A7、B8、C9、B

5、10、C11、B12、D13、B14、A15、D16、C17、A18、D19、C20、A21、C22、A23、B1、电阻值变化量2、电阻温度系数；试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数3、相邻两臂电阻的比值相等4、正比5、工作应变片；补偿块；不承受应变6、压阻；大7、非线性误差；提高灵敏度8、电阻应变片；电阻应变效应9、电阻变化量；电量10、非线性误差；温度补偿11、弹性元件12、电阻丝13、力14、应变；压阻15、线路补偿法；应变片自补偿法16、光刻腐蚀17、0.1m18、信号调节电路19、有机压电材料20、横向21、应变；电阻；电阻应变敏感元件；感知应变；电阻应变敏感元件；将应变转换为电阻变化2

6、2、环境温度；电阻温度系数；试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数23、直流电桥；交流电桥24、提高桥臂比；半桥差动；全桥差动二2-10.1970,1.64x013mVKU23510与一2-2此电桥为输出对称电桥，故U0=15/mV22仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.Nurfurdenpers?nlichenfurStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.Pourl'etudeetlarechercheuniquementddesfinspersonnelles;mercialestojibkoAJiajiioAeakp