1、电阻应变片传感器例题与习题例题：例 2-3 采用阻值为 120 灵敏度系数 K=2.0 的金属电阻应变片和阻值为 120 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。当应变片上的应变分别为 1 和 1 000 时，试求单臂、双臂和全桥工作时的输出电压，并比较三种情况下的灵敏度。解：单臂时 ，所以应变为 1 时 /V，应变40UK 660 0241U为 1000 时应为 /V；双臂时 ，所以应变为330 240UK1 时 /V，应变为 1000 时应为660 1024UK/V；全桥时 ，所以应变为 1 时330102 UK0/V，应变为 1000 时应为 /V。从上面的计算可知：
2、单臂时灵敏608 3018度最低，双臂时为其两倍，全桥时最高，为单臂的四倍。例 2-4 采用阻值 R=120 灵敏度系数 K=2.0 的金属电阻应变片与阻值 R=120 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，则可采用何种工作方式（设输出阻抗为无穷大）？解：由于不知是何种工作方式，可设为 n，故可得：得 n 要小于 2，故应采用全桥工作方式。例 2-5解：（1）沿纵向粘贴时：由 ，120tE.49N/m6RK.80（2）沿圆周向粘贴时： 660.3491.471例 2-6解：按题意要求圆周方向贴四片相同应变片，如果组成等臂全桥电路，当
3、四片全感受应变时，桥路输出信号为零。故在此种情况下，要求有补偿环境温度变化的功能，同时桥路输出电压还要足够大，应采取两片 贴在有应变的圆筒壁上做敏感元件，而另两片31R、贴在不感受应变的圆筒外壁上作为温补元件，如图（a）所示。然后再将四个应变42R、电阻接入图（b）桥臂位置上。此时被测压力变化时， 随筒壁感受正应变量31R、。并且 ； 所处位置筒壁不产生应变，故 。桥031、 3142R、 042路输出电压 Uo只与敏感元件 有关，故把 放在对桥臂上，可获得较高的电压灵敏度。则输31R、 31、出信号电压 为0U pUEdDKpEdKUR )(24)(24)()(431310 另一方面 放于桥
4、臂上与 组成的全桥测量电路，当环境温度变化时产生的电42R、 31R、阻变化量均相同，故对环境温度变化有补偿作用，使 014320 UttttUt例 2-7解： 应变片组成半桥电路：12o43(R)RER21.UE 0.V() K2 R3、R4 可以进行温度补偿。练习题：三、简答与计算题2-2 如图所示为一直流电桥，供电电源电动势 E=3V，R 3=R4=100，R 1 和 R2 为同型号的电阻应变片，其电阻均为 50，灵敏度系数 K=2.0。两只应变片分别粘贴于等强度梁同一截面的正反两面。设等强度梁在受力后产生的应变为 5 000，试求此时电桥输出端电压U0。R1 R2R3R4 R1R2 图
5、 2-22-5 比较各种电桥电路的灵敏度。答案：一、1、B 2、C 3、D 4、C 5、A 6、A 7、B 8、C 9、B 10、C 11、B 12、D13、B 14、A 15、D 16、C 17、A 18、D 19、C 20、A 21、C 22、A 23、B二、1、电阻值变化量 2、电阻温度系数；试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数 3、相邻两臂电阻的比值相等 4、正比 5、工作应变片；补偿块；不承受应变 6、压阻；大 7、非线性误差；提高灵敏度 8、电阻应变片；电阻应变效应 9、电阻变化量；电量 10、非线性误差；温度补偿 11、弹性元件 12、电阻丝 13、力 14、应变；压阻 15、线路补偿法；应变片自补偿法 16、光刻腐蚀 17、0.1m 18、信号调节电路 19、有机压电材料 20、横向 21、应变；电阻；电阻应变敏感元件；感知应变；电阻应变敏感元件；将应变转换为电阻变化 22、环境温度；电阻温度系数；试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数 23、直流电桥；交流电桥 24、提高桥臂比；半桥差动；全桥差动三、2-2 此电桥为输出对称电桥，故 /mV1520330 UK
