传感器与自动检测技术习题参考答案余成波

1 第三章习题参考解 3.1 电阻式传感器有哪些重要类型？ 答 ： 常 用 的 电 阻 式 传 感 器 有 电 位 器 式 、电 阻 应变式 、热敏效应式 等类型的 电 阻 传 感 器 。 3.2 说明电阻应变片的工作原理。它的灵敏系数K与应变丝的灵敏系数K有何差别，为什么？ 答 ： 金属电 阻 应变片的 工作原理是利用 金属材料的 电 阻 定律。当应变片的 结构尺寸发生变化时，其电 阻 也发生相应的 变化。 它的 灵敏系数 K是指把单位 应变所引起的 电 阻 相对变化，即ldldK)21( 由部分组成： 受力后由材料的 几何尺寸变化引起的 )21(；由材料电 阻 率变化引起的ldld。 应变丝的 灵敏系数 K为EK，指与材料本身的 弹性模量有 关。 3.3 金属电阻式应变片和半导体电阻应变片在工作原理上有何不同？ 答 ： 金属电 阻 应变片的 工作原理是利用 金属材料的 电 阻 定律。当应变片的 结构尺寸发生变化时，其电 阻 也发生相应的 变化。 半导体应变片的 工作原理是基于半导体材料的 压阻 效应。所谓压阻 效应是指半导体材 料，当某一轴向受外力作用 时，其电 阻 率  发生变化的 现象。 3.4 假设电阻应变片的灵敏度K=2，R=120Ω。问：在试件承受6 0 0  时，电阻变化值ΔR=？若将此应变片与2V直流电源组成回路，试分别求取无应变时和有应变时回路的电流。 解： 因为xRRK，故有 1 4 4.06 0 01 2 02RKRx 无应变时回路电 流为 ARUi0 1 6 7.01 2 021 有 应变时回路电 流为 ARRUi0 1 6 6.01 4 4.01 2 022 2 3.5 题3.5图所示为一直流电桥，供电电源电动势3VE ，34100RR ，1R 和2R 为相同型号的电阻应变片，其电阻均为100 ，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5000 ，试求此时电桥输出端电压0U 。 解：根据被测试件的受力情况，若使一个应变片受拉，一个受压，则应变符号相反；测试时，将两个应变片接入电桥的相邻臂上，如题3.5 图所示。该电桥输出电压OU 为 因为100,100,432121RRRRRR,则得 015.0500023212121110xEKRREUV 3.6 哪些因素引起应变片的温度误差，写出相对误差表达式，并说明电路补偿法的原理。 答 ：...