Question

【题目】【2016广东卷】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就是其中的一种，它能够将被测量的压力信号转化成电压信号。电阻应变式压力传感器的原理如左图所示，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、应变片结构如右图所示，它主要是由基底、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，电阻线的电阻变大。反之，当应变片被压缩时，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，金属电阻丝的电阻会变大，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”）

Answer 1

【答案】（1）电阻丝的长度变大电阻变大；

（2）上、下两应变片均没有发生形变，长度相等，电阻相等；

（3）变大；变小

【解析】（1）由第一段中的信息可知应变片被拉长时，金属电阻丝的电阻会变大；（2）由第二段对传感器的原理分析可知当金属梁没有受到压力时，由于上、下两应变片均没有发生形变，长度相等，电阻相等，则U1=U2，U=0；（3）上、下金属电阻丝有大小不变的电流I通过时，当金属梁受力向下弯曲时上应变片被拉长，电阻变大，故上应变片引线间两端电压为U1变大，下应变片被压缩，电阻变小，下应变片引线间两端电压为U2变小。