1、 1、有一懸臂梁，在其中部上、下兩面各貼兩片應變片，組成全橋，如圖所示。請給出由這四個電阻構成全橋電路的示意圖。若該梁懸臂長L=0.25m,寬b=0.06m,厚h=0.003m，彈性模量E=7xlOioPa,應變片靈敏度系K=2,應變片空載電阻R120,應變片中心距固定端x=0.4L,現受一向下力F=1N,試求此時四個應變片的電阻值。（梁上各處應變=鷺于F）hg6(Lx)bh2E廠6x(10.4)xF0.06mx(0.003m)2x7x1010N/m2ARK8RARRK8120Qx2x2.38x10-5=0.005712Q對于R,Rn80nAR0RR120.005712Q1414對于R,R0n

2、AR01(0.3mmee30(,1-0 x,2110P,a=6710PaARK2x300 x10-66x10-4RARRKl20 x6xkO=0Q72若要測出1卩應變值，則ARK2x1x10-62x10-6R4、211在材料為鋼的實心圓柱試件上*沿軸線和圓周方向各貼-片電阻為120。的金屬應變把這兩應變片接人差動屯橋(參看習題圖211若鋼的泊松比p=0.285,應變片的靈敏系數K=2源電壓q=2V,當試件受軸向拉伸吋，測得應變片R的電阻變化值試求電橋的輸出柱體直徑材料的彈性模量E=2d011N/ni2,求其所受拉力大小口=帖=-0.285x0.002=-0.00057S一2)42=_x2x(0

3、.002+0.00057)4=0.00257(X9=2.57mV 5、212-臺采用等強度梁的電了稱，在梁的上下兩面各貼有兩片電阻應變片，做成稱重傳感題國212所示.已知=10nmifb(=llmmfh=3rnnnE=2.1X104N/mmJ：K=2f接入直流四臂差動橋電壓求其電壓靈敏度(Ku=Uo/F)a當稱重0二砲吋，電橋的輸出電壓丄為多大？(b)(a)習題圖22懸臂樂式力拷感器 #解：等強度梁受力F吋的應變為6FIE:h2b(sE當上下各貼兩片應變片，并接入四臂差動電橋中吋，其輸出電壓：U.t6FIUn=KU4，代E則其電壓靈敏度対6、Ku=疋12x6X100X6T.2l廠1r2節r 有

4、一只差動電感位移傳感器，己知電源電q嚴，鬥00皿傳感器線圈銅電阻與電感量分別為R=40n,L=30mH,用兩只匹配電阻設計成四臂等阻抗電橋，如習題圖所示，試求：匹配電阻見和Rq的值：(2)AZ=10吋，接成力動電橋眉的輸岀電汗值：解*(I)線圈感抗XL=wL=2n/L=2nx400 x3Ox10_=75.4(Q)線IW的阻抗Z=J0+疋=7402+75.42=85.4(Q)故其電橋的卩配電阻見習題K13-16)R?=R4=Z=85.4(Q)(2)|AZ=10U時,電橋的輸出電壓分別為7、=0.234(E)2Z285.4 # 4-4有-臺變間隙卄接融式電容測微儀，其傳感器的極板半徑尸4mm,假設

5、打被測工件的木d(a試求：(1)如果傳感器與工件的間隙變化量電容變化量為務少？如果測量電路的靈敏度足Ku=100mV/i)F,則在卡吐1pm時的輸出電壓為多少？解：由題意可求(1)初始電容：r務S8.85xIO-12xjtx(4x10-f弋_石_d0.3xl0_i=1.48x1013(F1.48pF由C(j必*貝0Ad=10iii吋AC=C0-1.48x1如=0.049pF血0.3如果考慮均遇二汕皿-lOimZ間的電容變化量AU,則應為AC2|AC|=2x0.049=0.098pFAC=C0.3x10V，士州x1.48pF=0.0049pFtm由K.u=lO0mV/pl2010*=200(N)

6、(L)OTC切割石英晶也環=45d1L=2.3110_J2C/N-03.B2X1(TSC輸出電M.C33.6xlO-12?d石英iihHJk電式件感器.llli積列LOOmm，厚度/jlmm,固左在兩金屈板2間用來測量迎過品休兩面力的變化.材料的彈性模7j9xl010pa電荷靈敏度7j2pC/N相對介電常數是也1.材料相對兩面間電阻是10,4-一個20pF的電客和一個1OQMA的電阻與極板井聯-若所加力F=Q01sin(1000t)Nf求：U)兩極板間電圧峰一嵯值；(可晶體厚度的最大變化解：(I)石英壓電晶片的電容U_sS5xlO12x5.1xl00 xl0”dlxW5=4.514X1ft12

7、(F)4.5pF由于血=io14n,井聯電容R=iooMn=ioan則總電阻R=Rfl/R井=1014/10s10fiD總電容C=Cfl/C井=45+20=24.5(pF)又因F=0OLsin(L000tN=l;ngin(mt悶kt|=2pC/N則電荷O=d.F=kF=2pC/NxQ.(JlNMJ.02pC4-inJJinuin11u_d,Fma)R_O.O2xlO_2xlO?xlOJl+宓CjJl+(10ixl0ix24L5xl0_2)2=0.巧SIO-3(VH3.756mV峰一峰值：(2)應變Em=JnZSE=.01/(100LO-xIO10円gE=g加軸An=11)1.1mni厚度最大變

8、化量(即厚度變化的嵯一峰價)Ad=2Adni=2L.lllO-9=2.22IO-9(mm)=2.221C_J2nt11、已知銅熱電阻CulOO的百度電阻比W(100)1.42,當用此熱電阻測量50C溫度時，其電阻值為多少？若測溫時的電阻值為92,，則被測溫度是多少？R由W(100)1.42可得：1oo=1.42已知R=100nR=142R01000由RR(1+t),將R二100和R142代入得到電阻溫度系數0.0042代t00100當測量的溫度為50C時，則RR(1+t)=100(1+0.0042X50)=121,t0當電阻值為92，時，有R(1+t)=100(1+0.0042xt)二92n-

9、19C012、若某光柵的柵線密度為50線/mm,主光柵與指示光柵之間的夾角為0.2度。說明莫爾條紋形成原理及特點。求其形成的莫爾條紋間距bh是多少？當指示光柵移動100ym時，莫爾條紋移動的距離？該答案在簡答題時已經給出,不再贅述。光柵的柵距為：W0.02mm50/mm #10、 # #10、 #莫爾條紋寬度為W2sin上220 x10，3mm2sin0.2。5.73mm #10、 # #10、 #當標尺光柵移動10微0米時，莫爾條紋移動的距離為5.73mmx100 x10_6m28.65mm0.02mm13、壓電式加速度傳感器與電荷放大器連接，電荷放大器又與函數記錄儀連接。已知：傳感器的電荷

10、靈敏度Kq=100pc/g,反饋電容Cf=0.001pF，被測加速度a=0.5g。試求：電荷放大器的輸出電壓是多少？電荷放大器的靈敏度（每庫侖輸出的電壓）是多少？若函數記錄儀的靈敏度K=2mm/mV，求測量系統總靈敏度K。（單位g是重力加速g度）電荷放大器輸出電壓：U纟0Cf電荷放大器靈敏度：Kaq-Cf100 x10-12x0.50.001x10-60.05V50mV #10、 # 10、 #109V/C“U50 x10，31K=0=aQ100 x10，12x0.50.001x10，6系統總靈敏度：KKKK100 x10，12x109x2=0.2m/gqag4圖示為光纖傳光示意圖，若空氣的光折射率為，要使光纖的入射光在光纖纖芯內全反射，則至多為多少？寫出推導過程。當光線以入射角角入射至纖芯與纖的界面上發生根據斯涅耳(Snsin=nsinTOC o 1-5 h zoiisin=(n/ni10=n/ncos=10k HYPERLINK l bookmark35sin=n1-(Zsin)2innro1 HYPERLINK l bookmark37=n2n2sin2n、12r0n0一般皆空氣，故n01sin=Jn2一n2sin2i12r當er=90，=的臨界狀態時,imaxsin=，:n2一n2=NA HYPERL