参考答案第3章 电阻式传感器.doc

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1、第3章电阻式传感器一、单项选择题题号答案知识点1B测量电路2C测量电路3D测量电路4C典型应用5A工作原理6A工作原理7B工作原理8C工作原理9B工作原理10C测量电路11B测量电路12D工作原理13B工作原理14A工作原理15D工作原理16C工作原理17A工作原理18D工作原理19C工作原理20A工作原理21C工作原理22A测量电路23B测量电路二、多项选择题题号答案知识点1ABC工作原理2ABCD测量电路3ABCD工作原理4ABCD工作原理5ABCD典型应用6ABCD工作原理7ABCD典型应用8ABCD典型应用三、填空题题号答案知识点1电阻值变化量工作原理2

2、电阻温度系数；试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数工作原理3相邻两臂电阻的比值相等测量电路4正比测量电路5工作应变片；补偿块；不承受应变测量电路6压阻；大工作原理7非线性误差；提高灵敏度测量电路8电阻应变片；电阻－应变效应工作原理9电阻变化量；电量测量电路10非线性误差；温度补偿测量电路11弹性元件典型应用12电阻丝工作原理13力工作原理14应变；压阻工作原理15线路补偿法；应变片自补偿法工作原理16光刻腐蚀工作原理170.1μm工作原理18信号调节电路测量电路19有机压电材料20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工作原理

3、21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工作原理22直流电桥；交流电桥测量电路23提高桥臂比；半桥差动；全桥差动测量电路四、简答题1、答：材料的电阻变化由尺寸变化引起的，称为应变效应。应变式传感器的基本工作原理：当被测物理量作用在弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生形变，变换成相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，将引起应变敏感元件的电阻值发生变化，通过转换电路变成电量输出。输出的电量大小反映了被测物理量的大小。知识点：工作原理2、答：温度误差产生原因包括两方面：温度变化引起应变片敏感栅电阻变化而产生附加应变，试件材料与

4、敏感栅材料的线膨胀系数不同，使应变片产生附加应变。温度补偿方法，基本上分为桥路补偿和应变片自补偿两大类。知识点：工作原理3、答：桥臂的供电电源是直流电的称为直流电桥。按桥臂工作方式不同，可分为单臂直流电桥、半桥差动直流电桥、全桥差动直流电桥。单臂直流电桥输出电压为：半桥差动直流电桥输出电压为：全桥差动直流电桥输出电压为：知识点：测量电路4、答：由于应变电桥的输出电压很小，一般要加放大器，但直流放大器易产生零漂，所以应变电桥多采用交流电桥。又由于交流电桥的供电电源是交流，为了消除应变片引线寄生电容的影响，同时也为了满足交流电桥的平衡条件，常采用不平衡电桥测量电路。

5、交流不平衡电桥采用半桥和全桥的方式是为了消除非线性误差和提高系统灵敏度。知识点：测量电路5、答：由于电阻温度系数的影响以及试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响，会给电阻应变片的测量带来误差，因此需要进行温度补偿。常采用的温度补偿法有电桥补偿法和应变片自补偿法。知识点：工作原理6、答：应变式传感器的基本工作原理：当被测物理量作用在弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生形变，变换成相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，将引起应变敏感元件的电阻值发生变化，通过转换电路变成电量输出。输出的电量大小反映了被测物理量的大小。知识点：工作原理7、答：电阻

6、应变计产生热输出（温度误差）的原因主要有两个方面：一是由于电阻温度系数的影响；二是试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响。常采用的温度补偿法有电桥补偿法和应变片自补偿法。知识点：工作原理8、答：应变电桥产生非线性误差的原因是电阻相对变化量的影响。减小或消除非线性误差的方法是：1）提高桥臂比2）采用差动电桥知识点：测量电路9、答:知识点：测量电路10、答：直流电桥平衡条件是相邻两臂电阻的比值相等。交流电桥的平衡条件（实部、虚部分别相等）：知识点：测量电路11、答：直流电桥适合供电电源是交流电的场合，交流电桥适合供电电源是交流的场合。半桥电路比单桥电路灵敏度提高一倍

7、，全桥电路比单桥电路灵敏度提高4倍，且二者均无非线性误差。知识点：测量电路12、答：前者利用金属形变引起电阻的变化；而后者是利用半导体电阻率变化引起电阻的变化（压阻效应）。知识点：工作原理13、答：①金属电阻应变片由四部分组成：敏感栅、基底、盖层、粘结剂、引线。分为金属丝式和箔式。②其主要特性参数：灵敏系数、横向效应、机械滞后、零漂及蠕变、温度效应、应变极限、疲劳寿命、绝缘电阻、最大工作电流、动态响应特性。知识点：工作原理14、答：应变是物体在外部压力或者拉力作用下发生形变的现象，电阻应变片的工作原理就是基于金属的应变效应。金属丝的电阻随着它所受的机械变形(拉伸

8、或压缩)的大小而发生相应