Question

【题目】电阻应变式称重传感器的工作原理如下：弹性体在外力作用下发生弹性形变，使粘贴在其表面的电阻应变片也发生形变，同时引起阻值的变化，再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号，从而将外力变换为电信号。电阻应变式称重传感器的结构如图(a)所示，弹性体的一端固定，另一端安装测力钩，在它的上下表面共粘贴4个应变片R1、R2、R3、R4.测量电路图如图(b)所示，未发生形变时，应变片的阻值均为R=800Ω,当弹性体受到向上的拉力作用发生形变时，上表面压缩，R1、R2阻值变小，下表面拉伸，R3、R4阻值增大。已知每个应变片阻值的变化量与拉力F的变化规律均为,其中k=5Ω/N;电路中电源电动势E=8.0V,内阻不计。

完成下列填空：

(1)当测力钩不受力拉力时，图(b)中_________；

(2)当向上施加拉力时，______0 (选填“>”、“<”"或者“=”)

(3)若电压表的示数为1.0V,则该传感器受到的力的大小为__________N。

Answer 1

【答案】 (1) 0 (2) > (3) 20

【解析】（1）当测力钩不受力拉力时，四个电阻的阻值均相等，则图(b)中UAB=0.

（2）当向上施加拉力时，R1、R2阻值变小， R3、R4阻值增大，此时R1两端的电压减小，则A点电势升高；R3两端的电压变大，则B点电势降低；则UAB>0.

（3）若电压表的示数为1.0V，则弹性体向上施加拉力，设此时R1和R2分别为800-R，则R3和R4分别为800+R，由电路可知：，其中，解得R=100Ω，

则根据ΔR=kF可得受到的力的大小为.