应变式传感器习题(答案)

36、应变测量中，采用应变变换原理可以将微小的应变变化转换为（     ）的变化，再利用电桥原理实现电信号的输出。

A.电流       B. 压力      C.电阻      D.温度

【代码】11211018

【答案】C

37、电桥中的所有桥臂的电阻R1=R2=R3=R4，在只有一个桥臂作为应变片工作的条件下，测量的电压输出是10mV，那么，在保持增益不变时，用半桥测量的电压输出约是 （  ）。

A. 5mV      B. 10mV      C. 20mV     D. 40 mV

【代码】11323015

【答案】C

38、4片电阻应变片贴在弹性敏感元件上， 其中R1与R2沿着弹性敏感元件纵向贴，R3与R4沿着弹性敏感元件横向贴，则在电桥检测电路中，应变片应该按如下方式接入（  ）。   

A. R1与R2为相邻臂，R1与R3为相对臂   

B. R1与R3为相邻臂，R1与R2为相对臂 

C. R1与R3为相邻臂，R1与R4为相对臂   

D. R1与R2为相邻臂，R1与R4为相对臂

【代码】11323023

【答案】B

39、将电阻应变片贴在（  ）上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。

A.质量块   B.导体   C.弹性元件   D.机器组件

【代码】11323035

【答案】C

40、 电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为 (  ) 的输出。

A电阻        B 电容      C 电压       D 电荷

【代码】11311046

【答案】A

41、应变测量中，希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能，应选择（  ）测量转换电路。 

A. 单臂半桥 B. 双臂半桥 C. 四臂全桥 D. 独臂

【代码】11322057

【答案】C

42、利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小（    ）   

A．两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片   

B．两个桥臂都应当用两个工作应变片串联   

C．两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片   

D．两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片

【代码】11324063

【答案】C

43、下面哪种电桥电路的灵敏度最高 ？（    ） 

A、单臂半桥工作方式                B、双臂半桥工作方式C、四臂全桥工作方式                 D、以上都不是

【代码】11322057

【答案】C                         

44、半桥测量时，两片不同受力状态的电阻应变片接入电桥时候，应放在（  ）

A、对边        B、邻边    C、对边或邻边都可以      D、对边或邻边都不可以

【代码】11323073

【答案】B

45、单臂电桥工作方式，桥臂电阻应变片应选用（   ）

A.受拉应变片  B. 受压应变片  C. 受拉和受压应变片都可以  D. 受拉和受压应变片都不可以

【代码】11323083

【答案】C

1、已知应变片的粘贴方式如下左图，请在右边标注出测量电桥中的电阻标号,说明原因。

【代码】11323124

【答案及评分标准】

     4分

原因：R1，R2受拉力，产生相同正电阻增量，R3，R4受拉力，产生相同负电阻增量，根据直流电桥电路的和差特性，相邻桥臂增量相减；相对桥臂增量相加，为保证信号的输出，R1，R2应在相对桥臂，R1，R3应在相邻桥臂。               4分

2、图为一直流应变电桥，E = 4V，R1=R2=R3=R4=350Ω，

求：①R1为应变片其余为外接电阻，R1增量为△R1=3.5Ω时输出U0=?。

②R1、R2是应变片，感受应变极性大小相同，其余为电阻，电压输出U0=?。

③R1、R2感受应变极性相反大小相同,输出U0=?。

④R1、R2、R3、R4都是应变片,对臂同性，邻臂异性，电压输出U0=?。

①：           

②：因感受应变极性大小相同，所以有△R1＝△R2，   

③：因感受应变极性大小相反，所以有△R1＝－△R2，                        1分

④：因R1、R2、R3、R4都是应变片,对臂同性，邻臂异性，△R1＝－△R2＝△R3＝－R4          

3、采用阻值为120Ω、灵敏度系数K=2.0的金属电阻应变片和阻值为120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为4V，并假定负载电阻无穷大。当应变片上的应变为1000时，试求单臂工作电桥、双臂工作电桥以及全桥工作时的输出电压，并比较三种情况下的灵敏度。

1）单臂：      

2）双臂：      

3）全臂：            

4）通过输入与输出的对应关系可以看出，四臂全桥工作方式的灵敏度为双臂的2倍，为单臂的4倍。                                    3分

4、采用阻值，灵敏度系数K=2.0的金属电阻应变片与阻值 的固定电阻组成电桥，供桥电压为10V，当应变片应变为1000时，若要使输出电压大于10mV，则可采用何种接桥方式（设输出阻抗为无穷大）？

设x为反映桥路连接方式的系数，根据桥路输入与输出对应关系式：

可知： ，桥路采用四臂全桥式。                              

5、 今有一悬臂梁，如图所示，在其中上部上、下两面各贴两片应变片，组成全桥，该梁在其悬臂梁一端受一向下力F=0.5N,画出桥式电路连接，并试求此时这四个应变片的电阻值。已知：应变片灵敏系数K=2.1;，应变片空载电阻R0=120Ω，轴向应变。

1）应变片组成全桥电路；            

2）        

3）         

6．根据图示电桥若R1=R2=R3=R4=120Ω， △R1=△R3=0.3Ω, △R2=△R4=0时，输入电压为u=300v,求输出电压u0。

7.四相同的应变电阻R1～R4，其阻值在未受力时为110Ω，K=2，用作600μm/m的传感器元件，如图2所示。求ΔR，ΔR/R。若用电桥测量电路，试画出相关测量电路, 如电桥电源U=4V，求相应的输出U0。如应变片所受应力减少，使相应的输出U0降至2mV，求此时的应变值。

  （3分）  

2）若用电桥测量电路，相关电路图如图所示3分

若电桥电源U＝4V，则

（2分）

3）若U0降至2mV，则

      （2分）