Question

【题目】阅读短文，回答问题： 力传感器在电子秤中的应用电子秤所使用的测力装置是力传感器．常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图甲所示．弹簧钢右端固定，在其上、下表面各贴一个相同的应变片．若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F，则弹簧钢发生弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩．力越大，弹簧钢的弯曲程度越大．应变片结构如图乙所示，其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感．给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流，上应变片两引线间电压为U1 ， 下应变片两引线间电压为U2 ， 传感器把这两个电压的差值U（U=U1﹣U2）输出，用来反映力F的大小．金属电阻丝的阻值随温度会发生变化，其变化情况如图丙所示．为消除气温变化对测量精度的影响，需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻，进行温度补偿．串联合适的电阻后，测量结果不再受温度影响．

（1）这种力传感器是将力的大小转换为（电流/电压）的装置．
（2）外力F增大时，下列说法正确的是 ．
A.上、下应变片金属电阻丝电阻都增大
B.上、下应变片金属电阻丝电阻都减小
C.上应变片金属电阻丝电阻减小，下应变片金属电阻丝电阻增大
D.上应变片金属电阻丝电阻增大，下应变片金属电阻丝电阻减小
（3）传感器输出的电压U随外力F增大而 ．
（4）进行温度补偿时，应给上金属电阻丝串联阻值随温度升高而的电阻，下金属电阻丝串联阻值随温度升高而的电阻．
（5）如果未进行温度补偿，自由端受到相同的力F作用，该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天（大/小）．

Answer 1

【答案】
（1）电压
（2）D
（3）增大
（4）减小；减小
（5）小
【解析】解：（1）传感器把两个电压的差值输出，用来反映力F的大小，所以这种力传感器是将力的大小转换为电压的装置．（2）外力F增大时，上应变片金属电阻丝长度变大，电阻变大，下应变片金属电阻丝长度变短，电阻变小． 故选D．（3）压力越大电子秤示数越大，也就是输出的电压越大，所以说传感器输出的电压U随外力F增大而增大．（4）未进行温度补偿时，金属电阻丝的阻值随温度的增大而增大，所以串联的电阻应该是随着温度的升高而减小的电阻．（5）冬天比夏天电阻增加的小，所以该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天小．
故答案为：（1）电压；（3）增大；（4）减小；减小；（5）小．
（1）从题目所给信息中可知，传感器传输的是电压的差值，用电压的差值来反映力F的大小．（2）外力F增大时，上应变片被拉伸，下应变片被压缩，应变片长度发生变化，可知电阻的变化．（3）传感器输出的电压表示力F的大小，压力越大电子秤示数越大，也就是输出的电压越大．（4）由图丙可知，金属电阻丝的阻值随温度的增大而增大，所以串联的电阻应该是随着温度的升高而减低的电阻．（5）冬天温度低，电阻受温度的影响比夏天小，所以电阻增加的小．