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【题目】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题图所示,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、应变片结构如题图所示,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)压力传感器是将力的大小转换成为__________(选填“电流”或“电压”)的装置。
(2)压力F增大时,下应变片金属电阻丝电阻变________。
(3)当金属梁受力向下弯曲时,U1____,U2____。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)当金属梁没有受到压力时,由于____________,所以U1=U2,U=0。
【答案】 电压 变小 变大 变小 上、下两应变片均没有发生形变,长度相等,电阻相等
【解析】由短文可知,压力传感器是将力的大小转换成为电压的装置。
当压力F增大时,下应变片被压缩,所以下应变片金属电阻丝电阻变小。
当金属梁受力向下弯曲时,上应变片电阻变大,U1变大。下应变片电阻变小,U2变小。
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,电阻相等所以U1=U2,U=0。
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