发布时间 : 星期三 文章《传感器原理及工程应用》第四版（郁有文）课后标准答案 - 图文更新完毕开始阅读
则
U0???R13???0.0017?1.25mV4R14
?R12R1?l??0.085?R11?2R1%
非线性误差
③若要减小非线性误差，可采用半桥差动电路，且选择
R1?R2?R3?R4?120?
?R1??R2?0.20?
R1和R2所受应变大小相等，应变方向相反。
此时
U0???R1??2.50mV2R1?L?0
7.在题6条件下，如果试件材质为合金钢，线膨胀系数
?g?11?10?6/℃，电阻应变片敏感栅材质为康铜，其电
?6??14.9?10/℃。s阻温度系数??15?10/℃，线膨涨系数
?6当传感器的环境温度从10℃变化到50℃时，引起附加电阻相对变化量??RR?为多少？折合成附加应变?tt为多少？
解：在题3-6的条件下，合金钢线膨胀系数为g=11×10/℃。则
-6
?g??01??g?t??01?11?10?6??50?10?????应变
片敏感栅材质为康铜。电阻温度系数为
?s?14.9?10?6/℃。则?s??0?1??s?t???0?1?14.9?10?6??50?10??，当
两者粘贴在一起时，电阻丝产生附加电阻变化?R为：
??R??K0R1??g??s???t?2.05?120?11?10?6?14.9?10?6??50?10?????= -0.03838?
当测量的环境温度从10℃变化到50℃时，金属电阻丝自身温度系数??15?10/℃。则：
?6?R??R1????t?120?15?10?6??50?10??0.07200?
总附加电阻相对变化量为：
?Rt?R???R?0.07200?0.03838???0.02802R0R0120%
折合附加应变为：
?RtR0.0002802?t?0??0.0001367m?136.7?mmm K2.053－8 一个量程为10kN的应变式测力传感器，其弹性元件为薄壁圆筒轴向受力，外径为20mm，内径为18mm，在其表面粘贴八个应变片，四个沿轴向粘贴，四个沿周向粘贴，应变片的电阻值均为120Ω，灵敏度为2.0，泊松比为0.3，材料弹性模量E?2.1?10要求：
①绘出弹性元件贴片位置及全桥电路； ②计算传感器在满量程时各应变片的电阻； ③当桥路的供电电压为10V时，计算电桥负载开路时的输出。
11Pa。
解：
已知：F＝10kN，外径D?20mm，内径d?18mm，R＝120Ω，K＝2.0，??0.3，E?2.1?10圆筒的横截面积为S??D411R5。 Pa，Ui＝10V2R6R3R7R4R8?2?d??59.7?10?6R1mm3 1R2弹性元件贴片位置及全桥电路如图所示。R R应变片1、2、3、4感受轴向应变：?应变片5、6、7、8感受周向应变：?满量程时，
a)(b)1(c)3R5R7Uo?? ??2??3??4xR6R8R2R45??6??7?～?8??y ?U(d)?R1??R2??R3??R4?K?xR?KF10kNR?2.0??120??0.191??6311SE59.7?10mm?2.1?10Pa?R5??R6??R7??R8?K?yR????R1??0.3?0.191???0.0573?
电桥的输出为：
???R1??R1???R3??R3??R6??R6???R8??R8?U0?Ui?????R1??R1???R3??R3???R5??R5???R7??R7??R6??R6???R8??R8???R2??R2???R4??R4??120.191?120.191119.943?119.943???10V?????10mV120.191?120.191?119.943?119.943119.943?119.943?120.191?120.191??
第四章电感式传感器
1. 说明差动变隙电压传感器的主要组成，工作原理和基本特性。
答：差动变隙电压传感器结构如下图所示。主要由铁芯，衔铁，线圈三部
题图4-1差动变隙电压传感器 分组成。传感器由两个完全相同的电
压线圈合用一个衔铁和相应磁路。工作时，衔铁与被测件相连，当被测体上下移动时，带动衔铁也以相同的位移上下移动，使两个磁回路中磁阻发生大小相等方向相反的变化。导致一个线圈的电感量增加，另一个线圈的电感量减小，形成差动形式。其输出特性为：
???????1???L??L1??L2?2L0?0?????024????????????????????0??
若忽略上式中的高次项，可得
?L???2L0?0
为了使输出特性能得到有效改善，构成差动
的两个变隙式电感传感器在结构尺寸、材料、电气参数等方面均应完全一致。
2. 变隙试电感传感器的输入特性与哪些因素有关？怎样改善其非线性？怎样提高其灵敏度？ 答：变隙试电压传感器的输出特性为：
23???????????????????1??L?L0??????????0??0????0??0???
0其输出特性与初始电压量L，气隙厚度?，气隙变化
0量??有关。当选定铁芯，衔铁材料及尺寸，确定线圈的匝数及电气特性，则?L?f????。