部分习题参考答案
第3章电阻应变式传感器
何为电阻应变效应怎样利用这种效应制成应变片
答：
导体在受到拉力或压力的外界力作用时，会产生机械变形，引起导体电阻值的变化，这种导体材料因变形而使其电阻值发生变化的现象称为电阻应变效应。
利用导体材料制作成电阻，将这个电阻粘贴在弹性体上，当外力作用时，使弹性体变形从导致导体的长度l、截面积S发生变化，从而引起电阻值R的变化，外部应力消失，弹性体恢复原状使电阻值也恢复原值，这样通过测量电阻值的变化，检测出外界作用力的大小。
什么是应变片的灵敏系数它与金属电阻丝的灵敏系数有何不同为什么金属丝灵敏系数k0主要由材料的几何尺寸决定的。受力后材料的几何尺寸变
化为12，电阻率的变化为。
而实际应变片的灵敏系数应包括基片、粘合剂以及敏感栅的横向效应。虽然长度相同，但应变状态不同，金属丝做成成品的应变片（粘贴到试件上）以后，灵敏系数降低了。
为什么增加应变片两端电阻条的横截面积便能减小横向效应
敏感栅越窄，基长越长的应变片，横向效应越小，因为结构上两端电阻条的横截面积大的应变片横向效应较小。
金属应变片与半导体应变片在工作原理上有何不同半导体应变片灵敏系数范围是多少，金属应变片灵敏系数范围是多少为什么有这种差别，说明其优缺点。举例说明金属丝电阻应变片与半导体应变片的相同点和不同点。
金属导体应变片的电阻变化是利用机械形变产生的应变效应，对于半导体而言，应变传感器主要是利用半导体材料的压阻效应。
金属电阻丝的灵敏系数可近似写为12μ，灵敏度系数k02；
半导体灵敏系数近似为k0ΔρρεπE≈50～100。
一应变片的电阻R120Ω，灵敏系数k，用作应变为800mm的传感元件。
f求：①R和RR；②若电源电压U3V，初始平衡时电桥的输出电压U0。
解：
Qk205800mm
RRk00164应变引起的电阻变化R02
当电源电压U
3V时，电桥输出电压
U0

3R4R
123mV
在以钢为材料的实心圆柱形试件上，沿轴线和圆周方向各贴一片电阻为120Ω的金属应变片R1和R（2如图328a所示），把这两应变片接入电桥（见图328b）。若钢的泊松系数0285，应变片的灵敏系数k2，电桥电源电压U2V，当试件受轴向拉伸时，测得应变片R1的电阻变化值R1048。试求：①轴向应变；②电桥的输出电压。
图328
解：该题条件给的有冗余，利用不同的条件可有两种解法。
从题目已知：μ，k2R120ΩΔRΩU2V
第一种解法：依据公式可得到：kR1R1

则轴向应变为：r