4章作业答案(信号和测试).pdf

3-4 有一电阻应变片（见图有一电阻应变片（见图 3-84），其灵敏度，其灵敏度 Sg2，R120。设工作时其应变为。设工作时其应变为1000，问，问 R？设将此应变片接成如图所示的电路，试求：？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；）无应变时电流表示值；2）有应变时电流表示值；）有应变时电流表示值；3）电流表指示值相对变化量；）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）试分析这个变量能否从表中读出？出？图 3-84 题 3-4 图1.5V解：根据应变效应表达式解：根据应变效应表达式得得gRRS R=Sg R=2 1000 10-6 120=0.24 1）I1=1.5/R=1.5/120=0.0125A=12.5mA2）I2=1.5/(R+R)=1.5/(120+0.24)0.012475A=12.475mA3）=(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）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，无法测量程不够，无法测量 12.5mA 的电流；如果采用毫安表，无法分辨的电流；如果采用毫安表，无法分辨 0.025mA 的电流变化。一的电流变化。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。据需要采用放大器放大。第四章第四章 信号的调理与记录信号的调理与记录4-1 以阻值以阻值 R=120、灵敏度、灵敏度 Sg=2 的电阻丝应变片与阻值为的电阻丝应变片与阻值为 120 的固定电阻组成电桥，的固定电阻组成电桥，供桥电压为供桥电压为 3V，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为 2（表示微应变（表示微应变 10（-6）和和 2000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。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。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。o1234e1()4URRRR UR1）=2时：时：单臂输出电压：单臂输出电压：66oee1112 2 1033 10 V3V444gRUUSUR 双臂输出电压：双臂输出电压：66oee1112 2 1036 10 V6V222gRUUSUR 2）=2000时：时：单臂输出电压：单臂输出电压：63oee1112 2000 1033 10 V3mV444gRUUSUR 双臂输出电压：双臂输出电压：63oee1112 2000 1036 10 V6mV222gRUUSUR 双臂电桥较单臂电桥灵敏度提高双臂电桥较单臂电桥灵敏度提高 1 倍。倍。应变是形变量与原来尺寸的比值，用 表示，即=L/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 表示，=（L/L）*10（-6），即=106*，也就是说微应变是应变的百万分之一。