Question

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力傳感器在電子秤中的應(yīng)用
電子秤所使用的測力裝置是力傳感器。
常見的一種力傳感器由彈簧鋼和應(yīng)變片組成，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖15甲所示．彈簧鋼右端固定，在其上、下表面各貼一個相同的應(yīng)變片。若在彈簧鋼的自由端施加向下的作用力F，則彈簧鋼發(fā)生彎曲，上應(yīng)變片被拉伸，下應(yīng)變片被壓縮。力越大，彈簧鋼的彎曲程度越大。
應(yīng)變片結(jié)構(gòu)如圖15乙所示，其中金屬電阻絲的阻值對長度變化很敏感．給上、下金屬電阻絲提供相等且大小不變的電流，上應(yīng)變片兩引線間電壓為U₁，下應(yīng)變片兩引線間電壓為U₂，傳感器把這兩個電壓的差值U（U＝U₁－U₂）輸出，用來反映力F的大小。
金屬電阻絲的阻值隨溫度會發(fā)生變化，其變化情況如圖15丙所示．為消除氣溫變化對測量精度的影響，需分別在上、下應(yīng)變片金屬電阻絲與引線之間串聯(lián)一只合適的電阻，進行溫度補償．串聯(lián)合適的電阻后，測量結(jié)果不再受溫度影響。

（1）這種力傳感器是將力的大小轉(zhuǎn)換為     (電流/電壓)的裝置。
（2）外力F增大時，下列說法正確的是    。

A．上、下應(yīng)變片金屬電阻絲電阻都增大；

B．上、下應(yīng)變片金屬電阻絲電阻都減小 ；

C．上應(yīng)變片金屬電阻絲電阻減小，下應(yīng)變片金屬電阻絲電阻增大；

D．上應(yīng)變片金屬電阻絲電阻增大，下應(yīng)變片金屬電阻絲電阻減小。

（3）傳感器輸出的電壓U隨外力F增大而     。
（4）進行溫度補償時，應(yīng)給上金屬電阻絲串聯(lián)阻值隨溫度升高而     的電阻，下金屬電阻絲串聯(lián)阻值隨溫度升高而     的電阻（以上兩空均填“增大”或“減小”）。
（5）如果未進行溫度補償，自由端受到相同的力F作用，該傳感器下應(yīng)變片兩端的電壓U₂冬天比夏天     （大/小）。

Answer 1

（1）電壓，（2）D，（3）增大，（4）減小，減小，（5）小，

(1)傳感器把兩個電壓的差值輸出，用來反映力F的大小，所以這種力傳感器是將力的大小轉(zhuǎn)換為電壓的裝置。
(2)外力F增大時，上應(yīng)變片金屬電阻絲長度變長，電阻變大，下應(yīng)變片金屬電阻絲長度變短，電阻變小。
（3）壓力越大電子稱示數(shù)越大，也就是輸出的電壓越大，所以說傳感器輸出的電壓U隨外力F增大而增大。
（4）未進行溫度補償時，金屬電阻絲的阻值隨溫度的增大而增大，所以串聯(lián)的電阻應(yīng)該是隨著溫度的升高而增大。
（5）冬天比夏天電阻增加的小，所以該傳感器下應(yīng)變片兩端的電壓U2冬天比夏天小。