傳感器2ppt課件(已修改)
2025-04-03 01:55 本頁面
【正文】 第 4章 常用傳感器 概 述 電阻傳感器 電容傳感器 電感傳感器 磁電傳感器 壓電傳感器 磁敏傳感器 傳感器選用原則 ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ ▼ 概述 1. 傳感器 (Sensor)定義 傳感器是能感受規(guī)定的被測量，并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。通常由 敏感元件 和轉(zhuǎn)換元件 組成 (GB76687)。 狹義上， 非電信號 電信號 。 ?將物理量變換成電信號的變化（水位、壓力等）。 獲得傳感器信號的兩種方法 ?直接獲得電信號的變化（開關(guān)傳感器）； 在非電量電測系統(tǒng)中的作用： ? 敏感作用：感受并拾取被測對象的信號 ?變換作用： 被測信號轉(zhuǎn)換成易于檢測和處理 的電信號 2. 傳感器的分類 (1)按被測物理量分類 (2)按傳感器元件的變換原理分類 位移傳感器 ,流量傳感器 ,溫度傳感器等 . 電阻式 ,電容式 ,電感式 ,壓電式 ,光電式等 . 能量轉(zhuǎn)換型 :直接由被測對象輸入能量使其工作 . 例如 :熱電偶溫度計 ,壓電式加速度計 . 能量控制型 :從外部供給能量并由被測量控制外部供給能量的變化 . 例如 :電阻應(yīng)變片 . 能量傳遞型 :從某種能量發(fā)生器與接受器進行能量傳遞過程中實現(xiàn) 敏感檢測 . 例如 :超聲波發(fā)生器和接受器 . (3)按傳感器的能量傳遞方式分類 3. 傳感器的性能要求 ?工作范圍或量程應(yīng)足夠大，具有一定的過載能力 ?與檢測系統(tǒng)匹配性好，轉(zhuǎn)換靈敏度高 ?精度適當，穩(wěn)定性高 ?反應(yīng)速度快，工作可靠性高 ?適應(yīng)性和適用性強 4. 常見的被測物理量 機械量 :長度 ,厚度 ,位移 ,速度 ,加速度 ,旋轉(zhuǎn)角 ,轉(zhuǎn)數(shù) , 質(zhì)量 ,重量 ,力 ,壓力 ,真空度 ,力矩 ,風(fēng)速 ,流速 , 流量 。 聲 :聲壓 ,噪聲 . 磁 : 磁通 ,磁場 . 溫度 : 溫度 ,熱量 ,比熱 . 光： 亮度，色彩 ▲ 電阻式傳感器 是把被測量轉(zhuǎn)換為 電阻變化 的一種傳感器。 ?按工作的原理可分為 : ?熱敏式 ?電阻應(yīng)變式 ?變阻器式 ?光敏式 ?濕敏式 AlR ?? 電阻式傳感器 0O U T I NA REE R? 為輸出電壓 (V)； 為外加固定電壓 (V) 。 為材料的總電阻 ( )。 為固定端至滑塊的電阻 ( ) OUTEINEAR?0R ? 基 片蓋 層敏 感 柵引 線粘 貼 劑絲式應(yīng)變片 箔式應(yīng)變片 AlR ??(1).應(yīng)變效應(yīng) AlR ???導(dǎo)體或半導(dǎo)體在外力作用下產(chǎn)生 機械變形 而引起導(dǎo)體或半導(dǎo)體的 電阻值發(fā)生變化 的物理現(xiàn)象稱為 應(yīng)變效應(yīng) 。 傳感元件：電阻應(yīng)變片，它是一種把被測試件的 應(yīng)變量轉(zhuǎn)換成 電阻變化量 的傳感元件。 應(yīng)變片受力 應(yīng)變 比例關(guān)系 比例關(guān)系 應(yīng)變片電阻的變化 (2).工作原理 AlR ??式中， ρ —— 導(dǎo)線的電阻率，又稱為電阻系數(shù) ?金屬導(dǎo)線的 應(yīng)變電阻效應(yīng) ： 當金屬絲由于受到軸向力 P而伸長時，長度增長，截面積減小，其電阻值就增大；反之，如細絲因受壓力而縮短，即長度變短，截面積變粗時，則電阻就減小。 L d LDD+dDPP拉 伸 拉 伸???? ????? SERdR )21(?S由兩部分組成： ?前一部分 (1+2μ) 是由金屬導(dǎo)線的 幾何變形 引起的； ?后一部分 λE 除與金屬導(dǎo)線幾何尺寸有關(guān)外，還與金屬本身的特性有關(guān)。 μ ： 泊松系數(shù)， E:彈性模量， ε :縱向應(yīng)變， λ: 壓阻系數(shù) 推導(dǎo) AlR ??1 金屬應(yīng)變片（ ?不變） 金屬應(yīng)變計 2 半導(dǎo)體應(yīng)變片（ ?變化） 半導(dǎo)體應(yīng)變計 ( 1 2 ) ~ dRR
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