专题二 电阻应变式传感器、热电阻传感器（教案）-四川省职教高考《传感器及应用》（高教版）专题复习讲练测

专题二. 电阻应变式传感器、热电阻传感器（教案）-《传感器及应用》高教版-专题复习讲练测 [考纲要求] 1.了解传感器的定义、分类和基本功能。 2.掌握不同类型的传感器及其应用场景。 3.掌握如电阻应变式传感器、热电阻传感器等常见传感器的工作原理。 4.理解传感器如何将物理量转换为可读的电信号。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 重点一 应变效应 导体或半导体材料在外界力作用下产生机械变形，其电阻值发生变化的现象称为应变效应。电阻应变片就是利用这一现象而制成的。用应变片测试时，将应变片粘贴在试件表面，当试件受力变形后，应变片上的电阻丝也随之变形，从而使应变片电阻值发生变化，再通过测量转换电路转换成电压或电流的变化。电阻丝应变片是目前应用很广的一种电阻应变片。 图2-1所示是电阻丝应变片结构示意图。它是用直径约为0.025mm的具有高电阻率的电阻丝制成的。为了获得高的电阻值，电阻丝排成栅网状，并粘贴在绝缘基片上，线栅上面粘贴有覆盖层(保护用)，电阻丝两端焊有引出线。图中l称为应变片的标距或工作基长，6称为应变片基宽，bxl为应变片的使用面积。应变片规格一般以使用面积或电阻值表示，如3mmx10mm或120。 重点二 应变片的结构类型 应变片可分为金属应变片和半导体应变片。前者可分为金属丝式、式、薄膜式三种，图2-2 为几种不同类型的电阻应变片。金属丝式应变片使用最早，有纸基、胶基之分。 重点三 测量转换电路 常规应变片的电阻变化范围很小，因而测量转换电路应当能精确地测量出这些小的电阻变化。在应变式传感器中，最常用的是桥式电路，按电源性质不同可有交流电桥、直流电桥两类;按桥臂工作数量可分为单臂工作桥、半桥和全桥。下面以直流电桥为例分析其工作原理及特性。 [真题练讲] 1.(2023年四川省统一考试) 电阻应变式传感器的输出信号通常为： a) 电压信号 b) 电流信号 c) 频率信号 d) 位移信号 答案：a) 电压信号 解析：电阻应变式传感器的输出信号一般为电阻值的变化，转化为电压信号输出。 2.(2018年吉林省统一考试)热电阻传感器在测量时需要考虑的影响因素不包括： a) 温度漂移 b) 电路材料 c) 供电电源稳定性 d) 外界电磁场影响 答案：b) 电路材料 解析：热电阻传感器的测量结果受到外部环境因素及电路设计的影响，但电路材料通常不是主要考虑的因素。 3.(2020年四川省统一考试) 电阻应变式传感器的灵敏度受到以下哪个因素的影响比较小？ a) 温度 b) 湿度 c) 应变速率 d) 安装方式 答案：b) 湿度 解析：电阻应变式传感器一般对湿度不敏感，因此湿度对于其灵敏度影响较小。 4.(2021年四川省统一考试) 热电阻传感器的精度通常以哪种方式进行描述？ a) 百分数 b) 温度值 c) 温度误差 d) 材料种类 答案：c) 温度误差 解析：热电阻传感器的精度通常以温度误差进行描述，表示实际测量值与真实值之间的差异。 5.(2020年河南省统一考试) 电阻应变式传感器的非线性误差主要受到以下哪个因素的影响？ a) 温度 b) 应变速率 c) 接触电阻 d) 供电电源 答案：b) 应变速率 解析：电阻应变式传感器的非线性误差受到应变速率的影响，速率越大误差越明显。 [限时练讲] 1. 电阻应变式传感器在测量时，应注意以下哪个因素可能会影响其准确性？ a) 弯曲程度 b) 压力方向 c) 安装位置 d) 温度梯度 答案：d) 温度梯度 解析：温度梯度会导致传感器不同部位温度有差异，影响测量结果，因此应注意该因素。 2. 在热电阻传感器中，温度系数通常指： a) 温度随电阻变化的比例 b) 电阻随温度变化的比例 c) 电阻随时间变化的比例 d) 温度值随时间变化的比例 答案：b) 电阻随温度变化的比例 解析：热电阻传感器的温度系数描述了电阻值随温度变化的比例，通常以α表示。 3. 当物体受力变形时，电阻应变式传感器的灵敏度可能会受到以下哪个因素的影响？ a) 温度变化 b) 电流频率 c) 弯曲程度 d) 拉伸速率 答案：c) 弯曲程度 解析：弯曲程度会影响传感器受力状态及应变程度，从而影响传感器的灵敏度。 4. 热电阻传感器的较高灵敏度通常意味着： a) 较高的温度测量精度 b) 较高的电路复杂度 c) 较高的价格 d) 较高的温度范围 答案：c) 较高的价格 解析：灵敏度较高的热电阻传感器通常会带来更高的价格，因为生产及校准成本较高。 5. 电阻应变式传感器在测量时，静态应变的作用主要是： a) 保证测量准确性 b) 减小干扰 c) 提高信