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1、10采用阻值为 120 灵敏度系数 K=2.0 的金属电阻应变片和阻值为 120 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 ，所以应变为 1 时 /V，40U 660 024U应变为 1000 时应为 /V；330 24K双臂时 ，所以应变为 1 时 /V，应变20U 660 104U为 1000 时应为 /V；330 424K全桥时 ，所以应变为 1 时 /V，应变为 1000 时应为U0 608U/V。从上面的计算可知：单臂时灵敏度最低，双臂时为其两
2、倍，全桥时318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?采取什么措施可改善其非线性特征?答：下图为变间隙式电容传感器的原理图。图中 1 为固定极板，2 为与被测对象相连的活动极板。当活动极板因被测参数的改变而引起移动时，两极板间的距离 d 发生变化，从而改变了两极板之间的电容量 C。设极板面积为 A，其静态电容量为 ，当活动极板移动 xdA后，其电容量为 (1)201xC当 xd 时 则 (2) 图 1变间隙式电12dx)(0dC容传感器由式（1）可以看出电容
3、量 C 与 x 不是线性关系，只有当 xd 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12d1固 定 极 板 2-活 动 极 板易引起击穿，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，动极板置于两定极板之间。初始位置时， 1 2 0，两边初始电容相等。当动极板向上有位移 时，两边极距为 1 0， 2 0；两组电容一增一减。同差动式自感传感器式（341）的同样分析方法，由式（44）和式（45）可得电容总的相对变化量为（411）24200000()CL略去高次项，可得近似的线性关系（412）02相对非线性误差 为fe（413）30202(/)1%(/)1f上式与式（46）及式（49）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。
