传感器作业

发布 2022-09-05 06:46:28 阅读 7756

习题。1.什么叫应变效应?利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。

答:金属丝的电阻值随着他所受的机械形变(拉伸或压缩)的大小而发生相应变化的现象称为金属的电阻应变效应。

原理:设有一根电阻为r的金属丝,电阻率为,截面积为s,长度为l,则电阻值的表达式r=,当电阻丝受到拉力作用将沿轴线伸长,伸长量为,横截面积相应减小,电阻率的变化设为,则电阻的相对变化量为,对于半径为的圆导体,,。结合材料力学,在弹性范围内,代入上式得。

为导体的纵向应变,为电阻丝材料的泊松比,为压阻系数,为应力值,为弹性模量。

4.应变片称重传感器,其弹性体为圆柱体,直径d=100mm,,材料弹性模量,用它称500kn的物体,若用电阻丝应变片,应变片的灵敏系数k=2,r=120,问电阻变化多少?

解:根据题意,若要求,结合公式,因为,而又是切应变与弹性模量的商,即,,故;

代入数据得: =

结合上式: =kr, =3.12120=7.44。

9.如图2.2所示为等强度梁测力系统,r1为电阻应变片,应变片灵敏系数k=2.05,未受应变时,r1=120.当试件受力f时,应变片承受平均应变=,求:

1)应变片电阻变化量。

2)若要将应变片r1置于单臂测量电桥,电桥电压为直流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?并分析其电桥输出电压及非线性误差大小。

解:1)根据公式,所以=2.058=1.64;

2)已知1.64,实际输出电压u=,u=1.23mv.

非线性误差: =8.3.

3)因为越大,越大。为消除非线性误差,采用半桥差动电路。

其输出电压,代入数据得=2.46v=2.46mv.

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