1.金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同? 答：金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的，半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的。
2.直流测量电桥和交流测量电桥有什么区别?
答：它们的区别主要是直流电桥用直流电源，只适用于直流元件（电阻），交流电桥用交流电源，适用于所有电路元件（电阻、电容、电感等）。
3.采用阻值为120Ω灵敏度系数K =2.0的金属电阻应变片和阻值为120Ω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04K U U e =，所以应变为1时6
60421021044K U U e --创=
== V ，应变为1000时应为3
30421021044
K U U e --创=== V ；双臂时02K U U e =，
所以应变为1时6
60421041022K U U e --创=== V ，应变为1000时应为3
30421041022
K U U e --创=== /V ；全桥时0U K U e =，所以应变为1时
60810U -= /V ，应变为1000时应为30810U -= /V 。
从上面的计算可知：
单臂时灵敏度最低，双臂时为其两倍，全桥时最高，为单臂的四倍。
4.采用阻值R =120Ω灵敏度系数K =2.0的金属电阻应变片与阻值R =120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为10V 。
当应变片应变为1000时，若要使输出电压大于10mV ，则可采用何种工作方式（设输出阻
抗为无穷大）？
解：由于不知是何种工作方式，可设为n ，故可得：
3
02101010K U U n n
e -创==
mV
得n 要小于2，故应采用全桥工作方式。
5.如图所示为一直流电桥，供电电源电动势E =3V ，R 3=R 4=100Ω，R 1和R 2为同型号的电阻应变片，其电阻均为50Ω，灵敏度系数K =2.0。
两只应变片分别粘贴于等强度梁同一截面的正反两面。
设等强度梁在受力后产生的应变为5 000，试求此时电桥输出端电压U 0。
R 2
题6图
解：此电桥为输出对称电桥，故3
023*******
K U U e -创 ===mV
6.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A
C d
e =，当活动极板移动d D 后，其电容变化量为
00000
r r r S S S d
d
C C C C d d d d d d
d d
e e e e e e D D D =-=
-=?
-D -D -D
000
1
1C d d C d d D D =
D
-
当0/1d d D <<时
2
3
000001......
C d d d
d
C d d d d 轾
轾轾D D D D D 犏犏犏=++++犏犏犏臌臌
犏臌
（1）
则0
0C d
C d
D D » (2) 由式（1）可以看出电容变化量C D
与d D 不是线性关系，只有当0/1d d D <<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。
在实际应用中，为了提高灵敏度，减小非线性，可采用差动式结构。
7.有一平面直线位移差动传感器特性其测量电路采用变压器交流电桥，结构组成如图所示。
电容传感器起始时b 1=b 2=b =200mm ，a 1=a 2=20mm 极距d =2mm ，极间介质为空气，测量电路u 1=3sinωt V ，且u=u 0。
试求当动极板上输入一位移量△x =5mm 时,电桥输出电压u 0。
u i
题7图
解：根据测量电路可得
11120121212021C C C C C U u u u u u
C C C C C C C 骣-
D 琪=-=-==琪+++桫
0053sin 750sin 20
i i C x u u u u t
t C a v v D D ====?/mV
8.变间隙电容传感器的测量电路为运算放大器电路，如图所示。
C 0=200pF ，传感器的起始电容量C x0=20pF,定动极板距离d 0=1.5mm,运算放大器为理想放大器(即K→∞,Z i →∞),R f 极大,输入电压
u1=5sinωt V。
求当电容传感动极板上输入一位移量△x=0.15mm使d0减小时,电路输出电压u0为多少?
i
解：由测量电路可得
00
00
200
5sin45sin
20 1.5
1.50.15
i i
x
x
C C
u u u t
C d
C
d x
v v =-=-=?
´
-
-D
V
9.如图所示正方形平板电容器,
极板长度a=4cm,极板间距离δ=0.2mm.若用此变面积型传感器测量位移x,试计算该传感器的灵敏度并画出传
感器的特性曲线.极板间介质为空气,-12
8.8510F/m
e=。
解：这是个变面积型电容传感器，共有4个小电容并联组成。
2412
03
4416108.8510
28.32
210
a
C
e
d
--
-
创创
===
´
/pF
4()
28.3270.8
x
a a x
C C kx x
e
d
-
==+=-(x的单位为米)
004)
x ax C C C e d
D =-=-
122
003
448.851041070.8210
x C C a K x e d ----创创==-=-=-´pF
cm
10．现用一支镍铬-康铜(E)热电偶测温。
其冷端温度为30℃，动圈显示仪表(机械零位在0℃)指示值为400℃，则认为热端实际温度为430℃，对不对?为什么?正确值是多少?
解：不对，因为仪表的机械零位在0℃，正确值为400℃。
11．已知镍铬-镍硅(K)热电偶的热端温度t ＝800℃，冷端温度t 0＝25℃，求E(t ，to)是多少毫伏?
解：由镍铬-镍硅热电偶分度表可查得E(800，0)=33.275mV ，E(25，0)=1.024 mV ，故可得
E(800，5)=33.275-1.024=32.251mV
12. 什么是霍尔效应？
答：在置于磁场的导体或半导体中通入电流，若电流与磁场垂直，则在与磁场和电流都垂直的方向上会出现一个电势差，这种现象就是霍尔效应，
13. 为什么导体材料和绝缘体材料均不宜做成霍尔元件？答：EH=IB/end。