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．应变片结果如图乙所示，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（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，测量结果不再受温度影响．

①通过电阻R₁的电流I₁{#blank#}1{#/blank#}。

②10秒内电流通过R₁做的功W₁{#blank#}2{#/blank#}。

③将电流表A₁串接在电路某处，闭合电键S₁和S，保证电路各元件都正常工作的情况下，移动变阻器的滑片P，发现电流表A示数与A₁示数比值最大为6，比值最小为2。电流表A、A₁表盘均如图(b)所示，

（a）请判断：电流表A₁串接在{#blank#}3{#/blank#}（选填“R₁支路”、“R₂支路”或“干路”）上。

（b）通过计算判断滑动变阻器R₂的规格“{#blank#}4{#/blank#}欧，{#blank#}5{#/blank#}安”。

（1）刚好报警时，二氧化锡传感器两端的电压；

（2）灯泡的阻值；

（3）刚好报警时，灯泡消耗的功率。