4章作业答案(信号和测试).doc

3-4 有一电阻应变片（见图3-84），其灵敏度Sg＝2，R＝120W。设工作时其应变为1000me，问DR＝？设将此应变片接成如图所示的电路，试求：1）无应变时电流表示值；2）有应变时电流表示值；3）电流表指示值相对变化量；4）试分析这个变量能否从表中读出？
图3-84 题3-4图
1.5V

解：根据应变效应表达式得
DR=Sge R=2´1000´10-6´120=0.24W
1）I1=1.5/R=1.5/120=0.0125A=12.5mA
2）I2=1.5/(R+DR)=1.5/(120+0.24)»0.012475A=12.475mA
3）d=(I2-I1)/I1´100%=0.2%
4）电流变化量太小，很难从电流表中读出。如果采用高灵敏度小量程的微安表，则量程不够，无法测量12.5mA的电流；如果采用毫安表，无法分辨0.025mA的电流变化。一般需要电桥来测量，将无应变时的零位电流平衡掉，只取有应变时的微小输出量，并可根据需要采用放大器放大。

第四章 信号的调理与记录
4-1 以阻值R=120W、灵敏度Sg=2的电阻丝应变片与阻值为120W的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为2me（表示微应变10^（-6））和2000me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灵敏度。
解：这是一个等臂电桥，可以利用等臂电桥和差特性表达式求解。

1）e=2me时：
单臂输出电压：

双臂输出电压：

2）e=2000me时：
单臂输出电压：

双臂输出电压：
双臂电桥较单臂电桥灵敏度提高1倍。

应变是形变量与原来尺寸的比值，用ε表示，即ε=ΔL/L，无量纲，常用百分数表示；微应变也是用来表示形变的变化程度，只不过是用来描述极其微小的形变，用με表示，με=（ΔL/L）*10^（-6），即ε=10^6*με，也就是说微应变是应变的百万分之一。