感測器技術及應用試題 四

2022-10-16 13:30:14 字數 1326 閱讀 2718

時,應變片的標稱電阻值發生變化。⑵當試件與與電阻絲材料的線膨脹係數不同時,由於溫度的變化而引起的附加變形,使應變片產生附加電阻。

電阻應變片的溫度補償方法有線路補償法和應變片自補償法兩大類。電橋補償法

是最常用且效果較好的線路補償法,應變片自補償法是採用溫度自補償應變片或雙金屬線柵應變片來代替一般應變片,使之兼顧溫度補償作用。

? 6.擬在等截面的懸臂梁上貼上四個完全相同的電阻應變片組成差動全橋電路。試

問:? (1)四個應變片應怎麼貼上在懸臂梁上?

? (2)畫出相應的電橋電路圖。

答:①如題圖3-4﹙a﹚所示等截面懸樑臂,在外力f作用下,懸樑臂產生變形,梁的上表面受到拉應變,而梁的下表面受壓應變。當選用四個完全相同

的電阻應變片組成差動全橋電路,則應變片如題圖3-4﹙b﹚

所示貼上。

題圖3-4(a)等截面懸臂梁 (b)應變片貼上方式 (c)測量電路

②電阻應變片所構成的差動全橋電路接線如圖3-4﹙c﹚所示,r1、r4

同,r2、r3、所受應變方向相同,但與r1、r4所受應變方向相反。

? 7.電阻應變片的靈敏度k=2.0,沿縱向貼上於直徑為0.05m的圓形鋼柱表面,鋼材

的e=2.0×1011n/m2,=0.3。求鋼柱受10噸拉力作用時,應變片電阻的相對變化量。又若應變片沿鋼柱圓周方向貼上,受同樣拉力作用時,應變片電阻的相對變化量為多少?

答: 所

8.採用阻值為120ω,靈敏度係數k=2.0的金屬電阻應變片與阻值r=120ω的固定電阻組成電橋,橋路電壓為4v,並假定負載電阻無窮大。當應變片上的應變分別為1和1000時,試求單臂工作電橋、雙臂工作電橋以及全橋工作時的輸出電壓。

並比較三種情況下的靈敏度。 答:

(1)當ε=2με時,

△r/r=k0ε=2x10-6

單臂工作時,輸出電壓u0=r1r2 (△r/r)u0 /(r1+r2)=4.8x10-4v

雙臂工作時,輸出電壓u0=2r1r2 (△r/r) u0/(r1+r2)= 9.6x10-4v

全臂工作時,輸出電壓u0=4r1r2 (△r/r) u0/(r1+r2)=19.2x10-4v

單臂工作,雙臂工作,全臂工作時

靈敏度的比值為1:2:4

(2)當ε=1000με時,

△r/r=k0ε=2x10-3

單臂工作時,輸出電壓u0=r1r2 (△r/r) u0/(r1+r2)=0.48v

雙臂工作時,輸出電壓u0=2r1r2 (△r/r) u0 /(r1+r2)= 0.96v

全臂工作時,輸出電壓u0=4r1r2 (△r/r) u0 /(r1+r2)=1.92v

單臂工作,雙臂工作,全臂工作時

靈敏度的比值為1:2:4

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