应变电阻 灵敏度 电桥电路一应变电阻R=120Ω,K=2 用作800um/m的传感器元件.求△R,△R/R .若用电桥测量电路U=4V 求响应的输出U0.如应变片所受应力减少,使相应输出U0降至1mv,求此时应变值.K应该是灵

Question

应变电阻 灵敏度 电桥电路
一应变电阻R=120Ω,K=2 用作800um/m的传感器元件.求△R,△R/R .
若用电桥测量电路U=4V 求响应的输出U0.
如应变片所受应力减少,使相应输出U0降至1mv,求此时应变值.
K应该是灵敏度的意思,
另外电桥里的灵敏度有些不太理解,如能将电桥灵敏度公式推导及相关曲线附下,谢.

Answer 1

由题意可知：R=120Ω,K=2,K是电阻丝灵敏系数.ε=800um/m
金属电阻丝有如下关系△R/R≈k×ε
∴△R/R≈k×ε=2×800um/m=1.6mΩ/Ω
∴△R= R×1.6mΩ/Ω=120Ω×1.6mΩ/Ω=192mΩ=0.192Ω
若用电桥测量电路U=4V,对于单臂电桥有输出电压关系为Uo=U(△R/R)/4
Uo=U(△R/R)/4=4V×1.6mΩ/Ω/4 =1.6mV
当输出U0降至1mv时,根据Uo= U(△R/R)/4可求得
△R/R=4Uo/U=4×1mV/4V=1mΩ/Ω,
此时应变值△R= R×1mΩ/Ω=120Ω×1mΩ/Ω=0.12Ω
电桥灵敏度为:Ku=Uo/△R/R ——电阻单位相对变化所引起的电桥输出电压值,此值越大说明电桥越灵敏,可以理解为应变电阻很微小的变化引起的电桥输出电压是大还是小,自然越大越灵敏啊.