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力传感器在电子秤中的应用
电子秤所使用的测力装置是力传感器,常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图甲所示,弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片,若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力
F,则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩,力越大,弹簧钢的弯曲程度越大.应变片结构如图乙所示,其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感,给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流,上应变片两引线间电压为
U1,下应变片两引线间电压为
U2,传感器把这两个电压的差值
U(
U1-
U2)输出,用来反映力
F的大小.金属电阻丝的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图丙所示.为消除气温变化对测量精度的影响,需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻,进行温度补偿,串联合适的电阻后,使测量结果不再受温度影响.

(1)外力
F增大时,下列说法正确的是_______.
A.上、下应变片金属电阻丝电阻都增大 |
B.上、下应变片金属电阻丝电阻都减小 |
C.上应变片金属电阻丝电阻减小,下应变片金属电阻丝电阻增大 |
D.上应变片金属电阻丝电阻增大,下应变片金属电阻丝电阻减小 |
(2)传感器输出的电压
U随外力
F增大而_______(选填“增大”“减小”或“不变”).
(3)进行温度补偿时,应给上金属电阻丝串联阻值随温度升高而_______的电阻选填“增大”“减小”或“不变”).
(4)如果未进行温度补偿,自由端受到相同的力
F作用,该传感器下应变片两端的电压
U2冬天比夏天_______(大/小).