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1、10采用阻值为120Q灵敏度系数K=2.0的金属电阻应变片和阻值为120 Q的固定电阻组成电桥，供桥电压为 4V，并假定负载电阻无穷大。当应变片上的应变分别为1和1 000时,试求单臂、双臂和全桥工作时的输出电压，并比较三种情况下的灵敏度。解：单臂时U。二匕，所以应变为1时U0= 42 102 10-6/v，应444K ;U4 2 10 '3 ft/变为1000时应为u0210 一/V ；44全桥时U 0U ，所以应变为1 时 U0=810 /V ,应变为 1000时应为U 0 =810* N。从上面的计算可知:单臂时灵敏度最低，双臂时为其两倍，全桥时_6双臂时U 0 = K &quo
2、t;U ，所以应变为1时U 0 =乞匕二42 10410 -/V，应变为222K U4210 -31000时应为U 0=410 _ /V;22最高，为单臂的四倍。11.差动电桥有哪些有优点?答：差动电桥比单臂电桥的灵敏度高,此外,还可以有效地改善电桥的温度误差、非线性误差。12为什么说变间隙型电容传感器特性是非线性的 答：下图为变间隙式电容传感器的原理图。图中 活动极板。当活动极板因被测参数的改变而引起移动时， 离d发生变化，从而改变了两极板之间的电容量? 采取什么措施可改善其非线性特征1为固定极板，2为与被测对象相连的 两极板间的距设极板面积为其电容量为当x<<d时C。A，其静态
3、电容量为C，当活动极板移动 x后，dSAC =d xx1d2x1 一d(1)d1 -固定极板2- 活动极板2x1 2dr,x则 C 二 C°(1)d图1变间隙式电容传感器由式（1）可以看出电容量 C与x不是线性关系，只有当x<<d 时，才可认为是最近似线形关系。同时还可以看出，要提高灵敏度，应减小起始间隙d过小时。但当d过小时，又容易引起击穿，同时加工精度要求也高了。为此 ，一般是在极板间放置云母、塑料膜等介电常数 高的物质来改善这种情况，如下图 2。在实际应用中，为了提高灵敏度，减小非线性，还常 采用差动式结构图2板间放置高介电常数材料图3差动式传感器图中所示为差动结构
4、，动极板置于两定极板之间。初始位置时，a =足=帝，两边初始电容相等。当动极板向上有位移 a时，两边极距为 a = so a a = a + a两组电容一增.：CCo一减。同差动式自感传感器式（3 41）的同样分析方法，由式（4 4）和式（4 5）可得 电容总的相对变化量为(4 11)1 L )2厂)4Co1''01 ''01' 0略去高次项，可得近似的线性关系.：CA6=2 Co0(4 12)相对非线性误差e'f为(4 13)e；附 * 100% 朋时 0 1oo%2 C )上式与式（4 6）及式（4 9）相比可知，差动式比单极式灵敏度提高一倍，且非线性 误差大为减小。由于结构上的对称性，它还能有效地补偿温度变化所造成的误差。