电阻应变片传感器例题与习题
例题:
例2-3采用阻值为１20Ω灵敏度系数Ｋ＝2、0得金属电阻应变片和阻值为120Ω得固定电阻组成电桥,供桥电压为4Ｖ，并假定负载电阻无穷大。当应变片上得应变分别为1和1０００时,试求单臂、双臂和全桥工作时得输出电压，并比较三种情况下得灵敏度。
解:单臂时，所以应变为１时／V,应变为１０00时应为/Ｖ;双臂时，所以应变为１时/V,应变为1000时应为／Ｖ;全桥时，所以应变为1时/V，应变为1000时应为/V。从上面得计算可知:单臂时灵敏度最低,双臂时为其两倍,全桥时最高,为单臂得四倍。
例2-4采用阻值R＝12０Ω灵敏度系数K=２、０得金属电阻应变片与阻值R=120Ω得固定电阻组成电桥,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:由于不知就就是何种工作方式，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:
由,
(２)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得功能，同时桥路输出电压还要足够大,应采取两片贴在有应变得圆筒壁上做敏感元件,而另两片贴在不感受应变得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,随筒壁感受正应变量。并且；所处位置筒壁不产生应变,故。桥路输出电压Uo
只与敏感元件有关,故把放在对桥臂上,可获得较高得电压灵敏度。则输出信号电压为
另一方面放于桥臂上与组成得全桥测量电路,当环境温度变化时产生得电阻变化量均相同,故对环境温度变化有补偿作用,使
例２-７
解:①应变片组成半桥电路:
②
③R３、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=10０Ω，R1和R2为同型号得电阻应变片，其电阻均为５０Ω,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得正反两面。设等强度梁在受力后产生得应变为5００0,试求此时电桥输出端电压U0。
图２-２
２－5比较各种电桥电路得灵敏度。
答案:
一、
1、B2、C3、D4、Ｃ5、A6、A7、Ｂ8、C９、B１０、C11、B1２、Ｄ
13、Ｂ1４、Ａ1５、D1６、C1７、A18、Ｄ1９、C20、A2１、Ｃ22、Ａ23、B
二、
1、电阻值变化量2、电阻温度系数;试件材料和电阻丝材料得线膨胀系数
3、相邻两臂电阻得比值相等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、1μm18、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２2、环境温度;电阻温度系数;试件材料和电阻丝材料得线膨胀系数
23、直流电桥;交流电桥2４、提高桥臂比；半桥差动;全桥差动
三、
2－２此电桥为输出对称电桥,故／mＶ