《传感器原理与应用》习题.doc

《《传感器原理与应用》习题.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、先做习题（二）的2-1～2-5（一）思考题2-1.金属应变计与半导体应变计在工作原理上有何不同？试比较应变计灵敏度概念的不同物理意义。2-2.何为金属的电阻应变效应？怎样利用这种效应制成应变片？2-3.何为电阻应变片的温度效应和热输出？用应变片测量时为什么必须采取温度补偿措施？常用的方法有哪些？2-4.试述应变电桥产生非线性的原因计消减非线性误差的措施。2-5.试分析各种不同输入模式电阻应变电桥的灵敏度、误差和温度特性。2-6.了解圆形硅薄膜上的应力分布情况，据此说明扩散硅应变电阻电桥在上面的配置方式。（二）习题2-1.一丝

2、绕应变计的灵敏系数为2，初始阻值100，试求当试件受力后的应变为时该应变计的电阻变化ΔR。2-2.一试件受力后的应变为；丝绕应变计的灵敏系数为2，初始阻值120，温度系数，线膨胀系数为；试件的线膨胀系数为。试求：温度升高20℃时，应变计相对热输出。2-3.在悬臂梁的上下方各贴一片电阻为120Ω的金属应变片R1和R2。若应变片的灵敏系数k=2，电源电压U=2V，当悬臂梁顶端受到向下的力F时，电阻R1和R2的变化值ΔR1=ΔR2=0.48Ω，试求电桥的输出电压。2-4.图为一直流应变电桥，图中U=4V，，试求：①为金属应变片，其

3、余为外接电阻，当的增量为时，电桥输出电压UO。②都是应变片，且批号相同，感应应变的极性和大小都相同，其余为外接电阻，电桥输出电压UO。③题②中，如果与的感受应变的极性相反，且大小相同，即，电桥输出电压UO。2-1.图为等强度梁测力系统，为电阻应变片，应变片灵敏度系数K=2.05，未受应变时，=120Ω，当试件受力F时，应变片承受平均应变ε=800μm/m，试求：①应变片的电阻变化量和电阻相对变化量②将电阻应变片置于单臂测量电桥，电桥电流电压为直流3V，求电桥输出电压及电桥非线性误差。③若要减小非线性误差，应采取何种措施？分析

4、其电桥输出电压及非线性误差的大小。2-2.利用悬臂梁结构可以构成称重传感器。试就在悬臂梁的上下方各贴一片金属应变片组成差动半桥和各贴二片金属应变片组成差动全桥时的应变电阻片的布贴方式、电桥连接方法和相应的输出电压大小做出说明,并说明其差动和温度补偿的原理。2-3.如左下图所示为一硅压阻式传感器硅膜片的示意图,可利用径向应力构成压敏电阻电桥,请画出电阻位置的具体布局,标上电阻标号并连接成电桥(应按照全电桥的方式正确连接,并说明差动输出和温度补偿的原理)。又若欲利用切向应力构成电桥则应如何布局?附：硅膜片上的应力分布