Question

【题目】阅读短文，回答问题。

力传感器在电子秤中的应用

电子秤所使用的测力装置是力传感器。

常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图甲所示。弹簧钢右端固定，在其上、下表面各贴一个相同的应变片。若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F，则弹簧钢发生弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩。力越大，弹簧钢的弯曲程度越大。

应变片结构如图乙所示，其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感。给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流，上应变片两引线间电压为U1，下应变片两引线间电压为U2，传感器把这两个电压的差值U（U＝U1﹣U2）输出，用来反映力F的大小。

金属电阻丝的阻值随温度会发生变化，其变化情况如图丙所示。为消除气温变化对测量精度的影响，需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻，进行温度补偿。串联合适的电阻后，测量结果不再受温度影响。

（1）这种力传感器是将力的大小转换为_____（电流/电压）的装置。

（2）外力F增大时，下列说法正确的是_____。

A．上、下应变片金属电阻丝电阻都增大

B．上、下应变片金属电阻丝电阻都减小

C．上应变片金属电阻丝电阻减小，下应变片金属电阻丝电阻增大

D．上应变片金属电阻丝电阻增大，下应变片金属电阻丝电阻减小

（3）传感器输出的电压U随外力F增大而_____。

（4）进行温度补偿时，应给上金属电阻丝串联阻值随温度升高而_____的电阻，下金属电阻丝串联阻值随温度升高而_____的电阻。

（5）如果未进行温度补偿，自由端受到相同的力F作用，该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天_____（大/小）。

Answer 1

【答案】(1)电压； (2)D； (3) 增大；(4)减小、减小； (5)小

【解析】

（1）传感器把两个电压的差值输出，用来反映力F的大小，所以这种力传感器是将力的大小转换为电压的装置．

（2）外力F增大时，上应变片金属电阻丝长度变大，电阻变大，下应变片金属电阻丝长度变短，电阻变小．故选D．

（3）压力越大电子秤示数越大，也就是输出的电压越大，所以说传感器输出的电压U随外力F增大而增大．

（4）未进行温度补偿时，金属电阻丝的阻值随温度的增大而增大，所以串联的电阻应该是随着温度的升高而减小的电阻．

（5）冬天比夏天电阻增加的小，所以该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天小．

故答案为：（1）电压；（2）D；（3）增大；（4）减小；减小；（5）小．