有一种测量人的体重和身高的电子秤,其中测体重的部分原理图如图所示,它主要由三部分组成:踏

欧姆定律 已结 1 567
阳光之神
阳光之神 2021-4-29 14:18

有一种测量人的体重和身高的电子秤,其中测体重的部分原理图如图3所示,它主要由三部分组成:踏板和压力杠杆 ABO,压力传感器 R相当于电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻器),显示体重的显示(实质是一个电流mA),其中 AO:BO=5:1传感器 R 的电阻变化随所受压力的变化是均匀的,其关系如下表所示。

 image.png

设踏板与杠杆组件的质量忽略不计,接通电路后,压力传感器两端的电压恒为 3V,图4

是放大的显示器表头刻度盘,刻度线下方标出了电流值。

            image.pngimage.png

(1) 设传感器所受压力的变化量是F,传感器的电阻变化量是R①求传感器电阻相对所受压力的变化率 k=R/F 的值;②写出传感器的电阻 R 随所受压力 F 变化的数学式。

(2) 通过计算,有根据地在显示器表盘( 4对应的刻度线上方标出:①该电子秤的零起点(即踏板空载②该电子秤的最大称量(能测的最大体重)

毫安电流表的刻度是均匀的,将它改成显示体重的显示器后,其显示器表盘( 54 的刻度是否仍然是均匀的?说明理由。


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1条回答
  •  洪老师
    洪老师 (最佳回答者)
    2021-4-30 06:14

    解析:

    1

    由表格中的数据可知,当F=50N时,R=30Ω,故

    k=R/F=30Ω/50N=0.6Ω/N

    因为k=0.6Ω/N,故

    (300Ω-R)/F=0.6Ω/N

    2

    当压力为零时,敏感电阻为300Ω,故电路中的电流为

    I=U/R=3V/300Ω=10mA

    即应10mA处标注0N

    电流表的量程为50mA,当电流达最大值时,电路中的电阻为

    R=U/I=3V/(50×10-3A)

    =60Ω

    代入数学式得

    (300Ω-60Ω)/F=0.6Ω/N

    F=400N

    即最大称量值为400N。


    显然电路中的电流I随压力F的关系式为

    I=U/(300Ω-kF)

    可见IF不是线性函数,故改装后,表盘刻度不再是均匀的。


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