传感器课后题全(附答案)(3)

新4-3.（3-6）一应变片的电阻R=120?，K=2.05，用做最大应变为

??800?m/m的传感元件。当弹性体受力形

变至最大应变时，（1）求?R和?R/R；（2）若将应变片接入电桥单臂，其余桥臂电阻均为120?固定电阻，供桥电压U=3V，求传感元件最大应变时单臂电桥的输出电压解：(1)

(2)

Uo和非线性误差。 ?RR?k??2.05?800?10?6?1.64?10?3??R?1.64?10?3?120?0.1968?uE?R30?4?R?4?1.64?10?3?1.23mvu'R1??R1R30?E(R?R?)?1.229mv1?1?R2R3?R4?非线性误差?uu'0?0L?u?100%?0.082%0新4-4（类似3-5） 用等强度梁作为弹性元件的电子秤，在梁的上方贴一个应变片，如题4-4图所示，应变片的灵敏度系数K=2,每受1kg力在应变片处产生的平均应变ε’=8×10-311/kg。已知电子秤末放置重物时，应变片的初始电阻R1=100 Ω,当电子秤上放置500g重物时，求 （1）应变片的电阻变化量ΔR1和相对变化ΔR1/R1 ;

（2）用单臂电桥做转换电路（R2=R3=R4=100Ω）,电桥电压U=5V时的输出电压U。，以及考虑非线性因素时单臂电桥的实际输出；

（3）用单臂电桥做转换电路导致的非线性误差。 解：（1） ??m?'?0.5?8?10?3?4?10?3 ??R1?k??2?4?10?3?8?10?3 R1 ??R1?k?R1?0.8?

(2)u0?E?R5???8?10?3?10mv4R4n?R1R1?R1R1'u0?u0?u0?9.96mv(1?n??R1R1)(1?n)(2??R1R1)?2'u0?u0?L??100%?0.4%u0(3)非线性误差为：新4-5.（旧3-7） 一应电阻应变片的电阻R=120?，灵敏度系数K=2，粘贴在某钢质弹性元件上，已知电阻应变丝

?60的材料为钢镍合金，其电阻温度系数为20?10/C，线膨胀温度系数为16?10?6/0C；钢质弹性元件的线膨胀系数?60为12?10/C，试求：

（1） （2）

温度变化200C时，引起的附加电阻变化； 单位温度变化引起的虚应变。

解：(1)若假设电阻应变与钢质弹性元件不粘贴，温度变化20℃之后长度变化为：

应变片：Ls?Ls0?Ls0??s?20?3.2?10?4Ls0?Ls?(1?3.2?10?4)Ls0弹性元件：Lg?Lg0?Lg0??g?20?2.4?10?4Lg0?Lg?(1?2.4?10?4)Lg0粘贴在一起后，L?Lg0?L0则附加应变为：s0?LLs?Lg?????8?10?5L0L0?附加电阻变化为：?R??KR0???0.0192?(2)应变片粘贴后的电阻温度系数为： ???0?K(?s??g)?2.8?10?5 ?单位温度变化引起的虚 ?t?? K?t?1.4?10?5

与书本的公式中的减数与被减数位置颠倒

应变为：

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