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作业 P48 复习思考题10 例题：带负载的线性电位器传感器电路如下图所示。图中， ， ， ，计算电刷位移为 时传感器电阻值Rx和空载输出电压Ux，若负载 ，则输出电压变为多少？分析负载误差？ 解：位移x=30cm 时传感器电阻和空载输出电压分别为： 若带负载 ，则输出电压为： 带负载电位器传感器电路图 引起的负载误差（空载特性与带负载的特性之间的偏差）为： 若 ，则 引起的负载误差为： 由此可见，欲使负载误差小于1.0%，必须保证负载电阻 。 3.2　应变片式电阻传感器 3.2.1电阻应变片的工作原理 电阻应变片的工作原理基于电阻应变效应（在导体产生机械变形时，它的电阻发生相应的变化）。 电阻丝未受力时，原始电阻为 R = 式中，ρ-电阻丝的电阻率； l-电阻丝的长度； S-电阻丝的截面积。 电阻丝在外力F作用下，将引起电阻变化△R ，且有 式中， △ ρ-电阻丝的电阻率变化； △ l-电阻丝的长度变化； △ S-电阻丝的截面积变化。 电阻丝的轴向应变 径向应变（或横向应变） 由材料力学可知， 定义：单位应变所引起的电阻相对变化-电阻的灵敏系数k0 电阻丝的灵敏度k0由两部分组成： （1）（1+2μ）-受力后，由材料的几何尺寸变化引起的； （2） -由材料电阻率变化所引起的。对于金属材料，（2）比（1） 小很多，可以忽略。 3.2.2　金属电阻应变片主要特性 1.金属电阻应变片结构及材料　 金属电阻应变片分为金属丝式和金属箔式两种。 （1）金属丝式电阻应变片 由敏感栅、基底、盖层、粘结剂和引线等组成。 敏感栅是最重要的部分，栅丝直径一般为0.015~0.05mm，根据用途不同，栅长可为0.2~200mm。 基底和盖层用来保持敏感栅、引线的几何形状和相对位置。基底做得很薄（0.02~0.4mm），可将被测件上的应变迅速、准确地传送到敏感栅上。若用专门的薄纸制成，称为纸基。 若用各种粘结剂和有机树 脂膜制成的，称为胶基。 现在多采用胶基。 a)应变片的基本结构 　b)箔式应变片敏感栅的基本结构1-基底　2-敏感栅　3-盖层　4-引线　L-栅长　b-基宽 图3-9　金属丝式电阻应变片的基本结构 1 2 a) 箔式单向应变片 b)箔式转矩应变片 c)箔式压力应变片 d)箔式花状应变片 图3-10 各种箔式应变片 （2）金属箔式应变片 与金属丝应变片相比，有如下优点： 1)用光刻技术能制成各种复杂形状的敏感栅(应变花，1~10um的厚度)，敏感多个方向应变。 2)横向效应小。 3)散热性好，允许通过较大电流，可提高相匹配的电桥电压，从而提高输出灵敏度。4)疲劳寿命长、蠕变小。5)生产效率高。 箔式应变片的电阻值的分散性比较大，有的能相差几十欧姆，需要调整阻值。 端部肥大，减少应变片的横向灵敏度 对金属应变片敏感栅材料的基本要求：1) 灵敏系数k0值大，并且在较大应变范围内保持常数。2) 电阻温度系数小。3) 电阻率大。4) 机械强度高，且易于拉丝或辗薄。5) 与铜丝的焊接性好，与其他金属的接触热电动势小。 敏感栅常用的材料有：康铜、镍铬合金、镍铬铝合金、铁铬铝合金、铂和铂钨合金等（见表3-1，P23~P24）。 2.电阻应变片主要特性 （1）灵敏系数k 应变片的灵敏系数一般由实验方法求得。因为应变片粘贴到试件上就不能取下再用，所以不能对每一个应变片的灵敏度系数进行标定，只能在每一批产品中抽取一定百分比的产品进行标定，然后取平均值作为这一批产品的灵敏系数。 实验证明，应变片的灵敏系数在很大范围内能保持常数。 2.电阻应变片主要特性（续） （2）横向效应 沿应