第五章 电阻应变式传感器

第五章 电阻应变式传感器

5-1、以阻值R=120Ω、灵敏度Sg=2的电阻丝应变片与阻值为120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为2V ，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为2με和2000με时，分别求出单臂、双臂电桥的输出电压，并比较两种情况下的电桥灵敏度。

解 ：由0

/g R R S ε?=

ε=2μ时，单臂， 6

600122102210()444

i g i R U U S U V R ε--???==???=?=? 双臂， 6

600122102410()222

i g i R U U S U V R ε--???==???=?=? ε=2000μ时，单臂，6

300122000102210()444

i g i R U U S U V R ε--???==???=?=? 双臂， 6

300122000102410()222

i g i R U U S U V R ε--???==???=?=? 根据电桥的灵敏度0/U S R R

=

?， 双臂的灵敏度比单臂的提高一倍。

5-2、用电阻应变片接成全桥，测量某一构件的应变，已知其变化规律为t B t A t 100cos 10cos )(+=ε。如果电桥激励电压t E u 10000sin 0=，求此电桥的输出信号频谱。

5-3、已知信号t t t t t f t x c c ωωcos )3cos 20cos 30100(cos )()(Ω+Ω+==，其中f c =10kHz ，f Ω=500Hz 。求f(t)与x(t)的频谱。

5-4、一电容测微仪，其传感器的圆形极板半径r=4mm ，工作初始间隙δ=0.3mm ，问：

（1）工作时，如果传感器与工作的间隙变化量△δ=±2μm 时，电容变化量是多少？

（2）如果测量电路的灵敏度S1=100mV/pF ，读数仪表的灵敏度S2=5格/mV ，在△δ=±2μm 时读数仪表的指示值变化多少格？

解：1）由 02

A dC d εεδδ=- ∴1232

60232148.85101(410)(210)(0.310)100.01A C F pF

εεπδδ-----??????=-?=-?±??==

2) 如果测量电路的灵敏度1100/S mV pF =，读数仪表的灵敏度

25/S mV =格，在2m δμ?=±时，读数仪表的指示值变化

12

(0.01)(100/)(5/)5C S S pF mV pF mV ???=??=格格