Question

【題目】閱讀短文,回答問題:

力傳感器在電子秤中的應(yīng)用

電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器.

常見的一種力傳感器由彈簧鋼和應(yīng)變片組成,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖甲所示.彈簧鋼右端固定,在其上、下表面各貼一個(gè)相同的應(yīng)變片.若在彈簧鋼的自由端施加向下的作用力F,則彈簧鋼發(fā)生彎曲,上應(yīng)變片被拉伸,下應(yīng)變片被壓縮.力越大,彈簧鋼的彎曲程度就越大.

應(yīng)變片結(jié)構(gòu)如圖乙所示,其中金屬電阻絲的阻值對(duì)長度變化很敏感.給上、下金屬電阻絲提供相等且大小不變的電流,上應(yīng)變片兩引線間電壓為U1,下應(yīng)變片兩引線間電壓為U2,傳感器把這兩個(gè)電壓的差值U(U=U1-U2)輸出,用來反映力F的大小.

金屬電阻絲的阻值隨溫度會(huì)發(fā)生變化,其變化情況如圖丙所示.為消除氣溫變化對(duì)測(cè)量精度的影響,需分別在上、下應(yīng)變片金屬電阻絲與引線之間串聯(lián)一只合適的電阻,進(jìn)行溫度補(bǔ)償.串聯(lián)合適的電阻后,測(cè)量結(jié)果不再受溫度影響.

(1)這種力傳感器是將力的大小轉(zhuǎn)換為　_____　(選填“電流”或“電壓”)的裝置.

(2)外力F增大時(shí),下列說法中正確的是　_______　.

A.上、下應(yīng)變片金屬電阻絲電阻都增大

B.上、下應(yīng)變片金屬電阻絲電阻都減小

C.上應(yīng)變片金屬電阻絲電阻減小,下應(yīng)變片金屬電阻絲電阻增大

D.上應(yīng)變片金屬電阻絲電阻增大,下應(yīng)變片金屬電阻絲電阻減小

(3)傳感器輸出的電壓U隨外力F增大而　_____　.

(4)進(jìn)行溫度補(bǔ)償時(shí),應(yīng)給上金屬電阻絲串聯(lián)阻值隨溫度升高而　____　的電阻,下金屬電阻絲串聯(lián)阻值隨溫度升高而　______的電阻.

(5)如果未進(jìn)行溫度補(bǔ)償,自由端受到相同的力F作用,該傳感器下應(yīng)變片兩端的電壓U2冬天比夏天　____(選填“大”或“小”).

Answer 1

【答案】 電壓 D 增大 減小 減小 小

【解析】（1）傳感器把兩個(gè)電壓的差值輸出，用來反映力F的大小，所以這種力傳感器是將力的大小轉(zhuǎn)換為電壓的裝置．

（2）外力F增大時(shí)，上應(yīng)變片金屬電阻絲長度變大，電阻變大，下應(yīng)變片金屬電阻絲長度變短，電阻變小．故選D．

（3）壓力越大電子秤示數(shù)越大，也就是輸出的電壓越大，所以說傳感器輸出的電壓U隨外力F增大而增大．

（4）未進(jìn)行溫度補(bǔ)償時(shí)，金屬電阻絲的阻值隨溫度的增大而增大，所以串聯(lián)的電阻應(yīng)該是隨著溫度的升高而減小的電阻．

（5）冬天比夏天電阻增加的小，所以該傳感器下應(yīng)變片兩端的電壓U2冬天比夏天小．

故答案為：（1）電壓；（2）D；（3）增大；（4）減小；減小；（5）小．