電阻應(yīng)變片例題與練習(xí)題

1、僅供個(gè)人參考電阻應(yīng)變片傳感器例題與習(xí)題例2-3采用阻值為120靈敏度系數(shù)K=2.0的金屬電阻應(yīng)變片和阻值為120的固定電阻組成電橋，供橋電壓為4V,并假定負(fù)載電阻無(wú)窮大。當(dāng)應(yīng)變片上的應(yīng)變分別為1和1000時(shí)，試求單臂、雙臂和全橋工作時(shí)的輸出電壓，并比較三種情況下的靈敏度。解：?jiǎn)伪蹠r(shí)U0=KU-,所以應(yīng)變?yōu)?時(shí)U0=KU=4父2父10=2x10-6/V,應(yīng)變?yōu)?443KU4210oK;U1000時(shí)應(yīng)為U0=4=2M10/V；雙臂時(shí)U0=2U,所以應(yīng)變?yōu)?442口KU4210-6_6時(shí)U0=4><10/V,應(yīng)變?yōu)?000時(shí)應(yīng)為223KU42103U0=KU=4210=4M10/V;全橋

2、時(shí)U0=K&U,所以應(yīng)變?yōu)?時(shí)22U0=8父10_62,應(yīng)變?yōu)?000時(shí)應(yīng)為U0=8x10/V。從上面的計(jì)算可知：?jiǎn)伪蹠r(shí)靈敏度最低，雙臂時(shí)為其兩倍，全橋時(shí)最高，為單臂的四倍。例2-4采用阻值R=120靈敏度系數(shù)K=2.0的金屬電阻應(yīng)變片與阻值R=120的固定電阻組成電橋，供橋電壓為10V。當(dāng)應(yīng)變片應(yīng)變?yōu)?000時(shí)，若要使輸出電壓大于10mV,則可采用何種工作方式（設(shè)輸出阻抗為無(wú)窮大）？解：由于不知是何種工作方式，可設(shè)為n,故可得：得n要小于2,故應(yīng)采用全橋工作方式。例2-5解：（1）沿縱向粘貼時(shí)：,一二一10t一一由cr=E'8=名=一=112=0.496,E210N/m（2）

3、沿圓周向粘貼時(shí)：例2-6解：按題意要求圓周方向貼四片相同應(yīng)變片，如果組成等臂全橋電路，當(dāng)四片全感受應(yīng)變時(shí)，橋路輸出信號(hào)為零。故在此種情況下，要求有補(bǔ)償環(huán)境溫度變化的功能，同時(shí)橋路輸出電壓還要足夠大，應(yīng)采取兩片R,、R3貼在有應(yīng)變的圓筒壁上做敏感元件，而另兩片R2、R4貼在不感受應(yīng)變的圓筒外壁上作為溫補(bǔ)元件，如圖（a）所示。然后再將四個(gè)應(yīng)變電阻接入圖（b）橋臂位置上。此時(shí)被測(cè)壓力變化時(shí)，R1、R3隨筒壁感受正應(yīng)變量,>0、名3>0。并且鳥(niǎo)=%；R2、R所處位置筒壁不產(chǎn)生應(yīng)變，故%=與=0。橋路輸出電壓Uo只與敏感元件RpR3有關(guān)，故把R、R3放在對(duì)橋臂上，可獲得較高的電壓靈敏度。則輸

4、出信號(hào)電壓U0為另一方面R2、R4放于橋臂上與Ri、R3組成的全橋測(cè)量電路，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)產(chǎn)生的電阻變化量均相同，故對(duì)環(huán)境溫度變化有補(bǔ)償作用，使例2-7解：應(yīng)變片組成半橋電路：K=E=12R3、R4可以進(jìn)行溫度補(bǔ)償。練習(xí)題：三、簡(jiǎn)答與計(jì)算題2-2如圖所示為一直流電橋，供電電源電動(dòng)勢(shì)E=3V,R3=R4=100Q,Ri和R2為同型號(hào)的電阻應(yīng)變片，其電阻均為50靈敏度系數(shù)K=2.0O兩只應(yīng)變片分別粘貼于等強(qiáng)度梁同一截面的正反兩面。設(shè)等強(qiáng)度梁在受力后產(chǎn)生的應(yīng)變?yōu)?000,試求此時(shí)電橋輸出端電壓5。圖2-22-5比較各種電橋電路的靈敏度。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、電阻值變化量2、電阻溫度系數(shù)；試件材料和電阻絲材料的線膨脹系數(shù)3、相鄰兩臂電阻的比值相等4、正比5、工作應(yīng)變片；補(bǔ)償塊；不承受應(yīng)變6、壓阻；大7、非線性誤差；提高靈敏度8、電阻應(yīng)變片；電阻應(yīng)變效應(yīng)9、電阻變化量；電量10、非線性誤差；溫度補(bǔ)償11、彈性元件12、電阻絲13、力14、應(yīng)變；壓阻15、線路補(bǔ)償法；應(yīng)變片自補(bǔ)償法16、光刻腐蝕17、0.1m18、信號(hào)調(diào)節(jié)電路19、有機(jī)壓電材料20、橫向21、應(yīng)變；電阻；電阻應(yīng)變敏感元件；感知應(yīng)變；電阻應(yīng)變敏感元件；將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化2

6、2、環(huán)境溫度；電阻溫度系數(shù)；試件材料和電阻絲材料的線膨脹系數(shù)23、直流電橋；交流電橋24、提高橋臂比；半橋差動(dòng)；全橋差動(dòng)二2-10.1970,1.64x013mVKU23510與一2-2此電橋?yàn)檩敵鰧?duì)稱電橋，故U0=15/mV22僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.Nurfurdenpers?nlichenfurStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.Pourl'etudeetlarechercheuniquementddesfinspersonnelles;mercialestojibkoAJiajiioAeakp