传感器试题和答案要点 .pdf

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1、已知一等强度梁测力系统,R为电阻应变片,应变片灵敏系数K=2,未

x

受应变时,R=100Ω。当试件受力F时,应变片承受平均应变ε=1000μm/m,求:

x

(1)应变片电阻变化量∆R和电阻相对变化量∆R/R。

xxx

(2)将电阻应变片R置于单臂测量电桥,电桥电源电压为直流3V,

x

求电桥输出电压及电桥非线性误差。

(3)若要使电桥电压灵敏度分别为单臂工作时的两倍和四倍,应采取

哪些措施?分析在不同措施下的电桥输出电压及电桥非线性误差大小。

R

X

解:(1)K

R

X

RKR210001000.2()

XX

R0.2

X0.2%

R100

X

(2)将电阻应变片Rx置于单臂测量电桥,取其他桥臂电阻也为Rx。当Rx有∆Rx的变化

时,电桥输出电压为U:

O

RR11000.21

U(XX)E3()0.0015(V)

O2RR22000.22

XX

R/2R

rXX10001

非线性误差:%.%

L1R/2R

XX

(3)要使电桥电压灵敏度为单臂工作时的2倍,则应该在等强度梁的正反面对应贴上两

个相同的应变片,一个受拉应变,一个受压应变,接入电桥相邻桥臂,形成半桥差动电桥,

且取其他桥臂电阻也为Rx。

1R

X

UE0003

此时,.(V),r0

O2RL

X

要使电桥电压灵敏度为单臂工作时的4倍,则应该在等强度梁的正反面对应贴上四个相

同的应变片,2个受拉应变,2个受压应变,形成全桥差动电桥。

R

X



UE0006

此时,.(V),r0

ORL

X

2、有一个以空气为介质的变面积型平板电容传感器(见下图)。其中

a=16mm,b=24mm,两极板间距为4mm。一块极板分别沿长度和宽度方向在原始位置上平

移了5mm,求:

(1)极板未移动时,电容的初始电容值

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