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1、1.1、金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同半导体材料的应变效答：金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的， 应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的。1.2、 直流测量电桥和交流测量电桥有什么区别？答：它们的区别主要是直流电桥用直流电源，只适用于直流元件， 如电阻应变片，交流电桥用交流电源，适用于所有电路元件，如电阻应变片、电容。1.3、简述电阻应变式传感器产生横向误差的原因。粘贴在受单向拉伸力试件上的应变片，如图2-3所示，其敏感栅是有多条直线和圆弧部图2 3横向效应分组成。这时，各直线段上的金属丝只感受沿轴向拉应变:%，电阻值将增加。但在圆弧段上,沿各
2、微段轴向（即微段圆弧的切向）的应变与直线段不相等，因此与直线段上同样长度的微 段所产生的电阻变化就不相同，最明显的在-/2处圆弧段上，按泊松关系，在垂直方向上产生负的压应变；y，因此该段的电阻是最小的。而在圆弧的其它各段上，其轴向感受的应变由+ ；x变化到-；y。由此可见，将直的电阻丝绕成敏感栅之后，虽然长度相同，但应变状态不同，其灵敏系数降低了。这种现象称横向效应。应变片横向效应表明，当实际使用应变片时，使用条件与标定灵敏系数k时的标定规则不同时，实际k值要改变，由此可能产生较大测量误差， 当不能满足测量精确度要求时， 应进行必要的修正。1.4、采用阻值为120Q灵敏度系数 K=2.0的金属
3、电阻应变片和阻值为 120 Q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1 000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。K 客UKSU1066解：单臂时U0二，所以应变为1时U0二二=2 10 /V，应444变为1000时应为U 04 2 104=2 10/V;K&U双臂时UF，所以应变为1时U04 2 1062=4 10/V,应变为1000时应为U0-34 2 102=4 10 /V ;全桥时U0二K；U ,所以应变为1时U。=8 106 /V ,应变为1000时应为Uo =8 10J/V。从上面的计算可知：单臂时灵
4、敏度最低，双臂时为其两倍，全桥时 最高，为单臂的四倍。1.5、差动电桥有哪些有优点？答：差动电桥比单臂电桥的灵敏度高，此外，还可以有效地改善电桥的温度误差、非线性误差。1.6、 如图所示为一直流电桥，供电电源电动势E=3V, Rb=F4=100Q , R和R为同型号的电阻应变片，其电阻均为50 Q，灵敏度系数 K=2.0。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UOo题2.5图K名U2汇3汉5汇10解：此电桥为输出对称电桥，故U0二=5=15mV2 22.1、电容式传感器有哪些类型？解：电容式传感器分为变极距型、变面积型和变介质型三种类型。2.2、试分析变
5、面积式电容传感器和变间隙式电容的灵敏度？为了提高传感器的灵敏度可采取什么措施并应注意什么问题解：以变面积式电容传感器为例进行说明，如图所示是一直线位移型电容式传感器的示意图。直线位移型电容式传感器当动极板移动 x后，覆盖面积就发生变化，电容量也随之改变，其值为C= e b (a- x) / d=C0- & b x/ d(1)电容因位移而产生的变化量为Ax.: X = C oa其灵敏度为ACebK = lxd可见增加b或减小d均可提高传感器的灵敏度。2.3、为什么说变间隙型电容传感器特性是非线性的?采取什么措施可改善其非线性特征解：下图为变间隙式电容传感器的原理图。图中为固定极板，2为与被测对象相连的活动极板。当活动极板因被测参数的改变而引起移动时,两极板间的距离 d发生变化，从而改变了两极板之间的电容量 C设极板面积为A,其静态电容量为 C =，当活动极板移动 X后，其电容量为 d1 + C= A 二Cod2d -x. x叫2当xd时2XX1 -1 则 C=Co(1 )(2)dd由式（1 ）可以看出电容量 C与x不是线性关系，只有当x/1,4&2-1 45: = 07忻%灵=arcdii X = arcsinOJ706 = 9.8
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