【題目】閱讀短文,回答問題

壓力傳感器

壓力傳感器種類很多,電子秤中測力裝置所使用的電阻應(yīng)變式壓力傳感器就是其中的一種,它能夠?qū)⒈粶y量的壓力信號轉(zhuǎn)化成電壓信號。電阻應(yīng)變式壓力傳感器的原理如圖1所示,金屬梁右端為固定端,左端為自由端,金屬梁的上、下表面各緊貼一塊相同的應(yīng)變片、應(yīng)變片結(jié)構(gòu)如圖2所示,它主要是由基底、金屬電阻絲和引線等組成,電阻絲固定在基底上,當(dāng)應(yīng)變片被拉長時,金屬電阻絲同時被拉長,電阻線的電阻變大。反之,當(dāng)應(yīng)變片被壓縮時,金屬電阻絲變短,電阻絲的電阻變小。

當(dāng)自由端受到向下的壓力F時,金屬梁向下彎曲,上應(yīng)變片被拉長,下應(yīng)變片被壓縮。如果上、下金屬電阻絲有大小不變的電流I通過時,上應(yīng)變片引線間兩端電壓為U1,下應(yīng)變片引線間兩端電壓為U2,傳感器可以通過輸出兩個電壓的差值U(U=U1-U2)來反映壓力F的大小。

請回答下列問題:

(1)當(dāng)應(yīng)變片被拉長時,金屬電阻絲的電阻會變大,原因是 。

(2)當(dāng)金屬梁沒有受到壓力時,由于 ,所以U1=U2,U=0。

(3)當(dāng)金屬梁受力向下彎曲時,U1 ,U2 。(選填變大變小不變

【答案】(1)電阻絲的長度變大電阻變大;

(2)上、下兩應(yīng)變片均沒有發(fā)生形變,長度相等,電阻相等;(3)變大;變小

【解析】

試題分析:(1) 由第一段中的信息可知應(yīng)變片被拉長時,金屬電阻絲的電阻會變大;(2)由第二段對傳感器的原理分析可知當(dāng)金屬梁沒有受到壓力時,由于上、下兩應(yīng)變片均沒有發(fā)生形變,長度相等,電阻相等,則U1=U2,U=0;(3)上、下金屬電阻絲有大小不變的電流I通過時,當(dāng)金屬梁受力向下彎曲時上應(yīng)變片被拉長,電阻變大,故上應(yīng)變片引線間兩端電壓為U1變大,下應(yīng)變片被壓縮,電阻變小,下應(yīng)變片引線間兩端電壓為U2變小。

練習(xí)冊系列答案
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