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力电传感器
常见的一种力电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。应变片采用半导体材料制成,其阻值与长度成正比。给上、下应变片提供相等且恒定不变的电流,上应变片两端电压为
U1,下应变片两端电压为
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。半导体应变片的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图乙所示。为消除气温变化对测量精度的影响,需分别给上、下应变片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)力
F越大,弹簧钢的弯曲程度越
______(大/小),传感器输出的电压
U越
______(大/小);
(2)外力
F1时,上、下应变片的电阻分别是
R1、
R2;外力
F2时,上、下应变片的电阻分别是
R1'、
R2'。若
F1>
F2,则
R1、
R2、
R1'、
R2'从大到小的排列是
______;
A.
R1>
R2>
R2'>
R1'
B.
R1>
R2>
R1'>
R2'
C.
R1>
R1'>
R2'>
R2D.
R1>
R2'>
R1'>
R2(3)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夏天比冬天
______(大/小);
(4)进行温度补偿时,应给下应变片串联的电阻,最合适的是下图中的
______;
A.
B.
C.
D.
(5)
F=0时,传感器输出的电压不等于0,产生“零误差”,需进行矫正。请分析产生“零误差”的原因,并提出矫正“零误差”的方法。产生“零误差”的原因:
______;矫正“零误差”的方法:
______。