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阅读短文,回答问题.压力传感器压力传感器种类很多,电子秤中测力装置所使用的电阻应变式压力传感器的原理如图1所示,金属梁右端为固定端,左端为自由端,金属梁的上、下表面各紧
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阅读短文,回答问题.
压力传感器
压力传感器种类很多,电子秤中测力装置所使用的电阻应变式压力传感器的原理如图1所示,金属梁右端为固定端,左端为自由端,金属梁的上、下表面各紧贴一块相同的应变片,应变片结构如图2所示,它主要是由基地、金属电阻丝和引线等组成,电阻丝固定在基底上,当应变片被拉长时,金属电阻丝同时被拉长,电阻丝的电阻变大,反之,当应变片把压缩时,金属电阻丝变短,电阻丝的电阻变小.
当自由端受到向下的压力F时,金属梁向下弯曲,上应变片被拉长,下应变片被压缩,如果上、下金属电阻丝有大小不变的电流I通过时.上应变片引线间两端电压为U1,下应变片引线间两端电压为U2.传感器可以通过输出两个电压的差值U(U=U1-U2)来反映压力F的大小.
请回答下列问题:
(1)当应变片被拉长时,金属电阻丝的电阻或变大,原因是___.
(2)当金属梁没有受到压力时,由于___,所以U1=U2,U=0
(3)当金属梁受力向下弯曲时,U1___,U2___(选填“变大”、“变小”或“不变”)
压力传感器
压力传感器种类很多,电子秤中测力装置所使用的电阻应变式压力传感器的原理如图1所示,金属梁右端为固定端,左端为自由端,金属梁的上、下表面各紧贴一块相同的应变片,应变片结构如图2所示,它主要是由基地、金属电阻丝和引线等组成,电阻丝固定在基底上,当应变片被拉长时,金属电阻丝同时被拉长,电阻丝的电阻变大,反之,当应变片把压缩时,金属电阻丝变短,电阻丝的电阻变小.
当自由端受到向下的压力F时,金属梁向下弯曲,上应变片被拉长,下应变片被压缩,如果上、下金属电阻丝有大小不变的电流I通过时.上应变片引线间两端电压为U1,下应变片引线间两端电压为U2.传感器可以通过输出两个电压的差值U(U=U1-U2)来反映压力F的大小.
请回答下列问题:
(1)当应变片被拉长时,金属电阻丝的电阻或变大,原因是___.
(2)当金属梁没有受到压力时,由于___,所以U1=U2,U=0
(3)当金属梁受力向下弯曲时,U1___,U2___(选填“变大”、“变小”或“不变”)
▼优质解答
答案和解析
(1)当应变片被拉长时,电阻丝长度变大,横截面积变小,所以电阻变大;
(2)由题意可知,金属梁的上、下表面的应变片完全相同,即两应变片的电阻相同,且两应变片串联在电路中,所以通过两应变片的电流相等,根据U=IR可知,上应变片引线间两端电压为U1和下应变片引线间两端电压为U2相等;即U1=U2,U=U1-U2=0;
(3)当金属梁受力向下弯曲时,上面金属电阻丝长度变大,电阻变大,下面金属电阻丝长度变短,电阻变小;
由欧姆定律可知,电压U=IR,电流一定时,电阻越大,导体,U1变大,U2变小.
故答案为:(1)导体的长度越大、横截面积越小电阻越大;(2)两应变片的电阻相等,通过两应变片的电流相等;(3)变大;变小.
(1)当应变片被拉长时,电阻丝长度变大,横截面积变小,所以电阻变大;
(2)由题意可知,金属梁的上、下表面的应变片完全相同,即两应变片的电阻相同,且两应变片串联在电路中,所以通过两应变片的电流相等,根据U=IR可知,上应变片引线间两端电压为U1和下应变片引线间两端电压为U2相等;即U1=U2,U=U1-U2=0;
(3)当金属梁受力向下弯曲时,上面金属电阻丝长度变大,电阻变大,下面金属电阻丝长度变短,电阻变小;
由欧姆定律可知,电压U=IR,电流一定时,电阻越大,导体,U1变大,U2变小.
故答案为:(1)导体的长度越大、横截面积越小电阻越大;(2)两应变片的电阻相等,通过两应变片的电流相等;(3)变大;变小.
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