[工學(xué)]3+4-1 電阻式傳感器-全文預(yù)覽
【正文】 t= 0, εr= 2εrmax 2022/2/13 60 （ 3）應(yīng)變式容器內(nèi)液體重量傳感器 傳感器有一根傳壓桿，上端安裝微壓傳感器，為了提高靈敏度，共安裝兩只。 EbhFL26??2022/2/13 57 各種懸臂梁 F F 固定點(diǎn) 固定點(diǎn) 電纜 2022/2/13 58 （ 2） 應(yīng)變片壓力傳感器 p — 膜片上均勻分布的壓力 R, h— 膜片的半徑和厚度 x — 離圓心的徑向距離 。 2022/2/13 55 b）環(huán)式力傳感器 環(huán)式力傳感器在外力 F作用下，各點(diǎn)的應(yīng)力差別較大。171。 2022/2/13 43 （ 1）應(yīng)變片力傳感器 被測(cè)物理量： 荷重或力 主要用途：作為各種電子稱與材料試驗(yàn)機(jī)的測(cè)力元件、發(fā)動(dòng)機(jī)的推力測(cè)試、水壩壩體承載狀況監(jiān)測(cè)等。 為此在橋路上除設(shè)有電阻平衡調(diào)節(jié)外還設(shè)有電容平衡調(diào)節(jié) 。 若 KU=130， ε=1 103時(shí) , ΔR1/R1=， 則得到非線性誤差為 6%， 故當(dāng)非線性誤差不能滿足測(cè)量要求時(shí) ， 必須予以消除 。 000/ [ ( ) ]tt g sRR tKK?? ? ??? ? ? ? ?消除這種誤差的溫度補(bǔ)償?shù)霓k法 ⑴ 線路補(bǔ)償法 1 1 2 2ttR R R R? ? ? ? ? R1 B R2 R3 R4 U0 U F F 補(bǔ)償塊 試件 28 R3=R4 R R2具有相同的電參數(shù) 補(bǔ)償塊與試件是相同性質(zhì)的材料 兩個(gè)應(yīng)變片在同一個(gè)溫度場(chǎng) R1 B R2 R3 R4 U0 U F F 補(bǔ)償塊 試件 補(bǔ)償條件 ⑵ 應(yīng)變片的自補(bǔ)償法： 00 ()gsK ??? ? ? ?令 /0tRR??2022/2/13 29 四、測(cè)量電路 ? 由于機(jī)械應(yīng)變一般都很小，要把微小應(yīng)變引起的微小電阻變化測(cè)量出來(lái)，需要有專用測(cè)量電路，通常采用 直流電橋和交流電橋 。 α0 —— 金屬絲的電阻溫度系數(shù) 。 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)變片的粘貼 ： 2022/2/13 21 將引線和端子用烙鐵焊接起來(lái)，注意不要把端子扯斷。 電阻相對(duì)變化有兩部分引起 ： ? 幾何尺寸變化 (應(yīng)變效應(yīng) ) ? 電阻率發(fā)生的改變 (壓阻效應(yīng) ) 總 結(jié) 金屬材料 的應(yīng)變電阻以 結(jié)構(gòu)尺寸 變化為主 半導(dǎo)體材料 的應(yīng)變電阻以 電阻率 變化為主 2022/2/13 15 二、應(yīng)變片基本結(jié)構(gòu) 拉力 傳感器 壓力 傳感器 電阻應(yīng)變式傳感器 電阻應(yīng)變片結(jié)構(gòu)圖 引線 覆蓋層 基片電 阻 絲 式敏 感 柵lb引線 覆蓋層 基片 電阻絲式敏感柵 2022/2/13 16 敏感柵是應(yīng)變片的核心部分 ， 它粘貼在絕緣的基片上 , 其上再粘貼起保護(hù)作用的覆蓋層 , 兩端焊接引出導(dǎo)線 。 2022/2/13 9 L r ΔL 當(dāng)電阻絲受到拉力 F作用時(shí) , 將伸長(zhǎng) ΔL, 橫截面積相應(yīng)減小 ΔA，電阻率將因晶格發(fā)生變形等因素而改變 Δρ， 故引起電阻值變化。 電位器式位移傳感器的結(jié)構(gòu)圖 一、工作原理 二、基本結(jié)構(gòu) 三、應(yīng)變片特性 四、測(cè)量電路 五、 應(yīng)用 2022/2/13 6 溫度誤差及補(bǔ)償 直流電橋 非線性誤差及補(bǔ)償方法 交流電橋 ☆☆ ☆☆ 今日要點(diǎn) 7 帶著思考來(lái)學(xué)習(xí) Thinking ? 信息轉(zhuǎn)換機(jī)理是什么？ ? 傳感器特性影響的因素有哪些？ ? 測(cè)量電路有何不同？ 應(yīng)變式傳感器 2022/2/13 8 應(yīng)變式傳感器 一根金屬電阻絲在未受力時(shí) , 原始電阻值為 resistance lR A???一、工作原理 其中： ρ ——電阻絲的電阻率 。2022/2/13 1 電參數(shù)傳感器 被測(cè)參量變化轉(zhuǎn)換為 R、 L、 C變化的傳感器 2022/2/13 2 第 3章 應(yīng)變式 傳感器 把被測(cè)參量轉(zhuǎn)換為 電阻變化的傳感器 ?電位器式傳感器 ?應(yīng)變式傳感器 ?壓阻式傳感器 ?熱電阻式傳感器 ?光電阻傳感器 ☆ ☆ ☆ ☆ resistance 2022/2/13 3 電位器式傳感器 電位器式傳感器 電位器主要是把機(jī)械位移轉(zhuǎn)換為與其成一定函數(shù)關(guān)系的電阻或電壓的輸出。 被測(cè)位移使測(cè)量軸沿 導(dǎo)軌軸向移動(dòng) 時(shí)，帶動(dòng)電刷在滑線電阻上產(chǎn)生相同的位移，從而改變電位器的輸出電阻。 導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料受到外界力作用時(shí) (拉力或壓力 )，產(chǎn)生機(jī)械形變，導(dǎo)致輸出電阻的變化。但它有溫度系數(shù)大，應(yīng)變時(shí)非線性比較嚴(yán)重等缺點(diǎn)。 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)變片的粘貼 ： 2022/2/13 20 從分開的端子處，預(yù)先用萬(wàn)用表測(cè)量應(yīng)變片的電阻，發(fā)現(xiàn)端子折斷和壞的應(yīng)變片。 R0 —— 溫度為 t0℃ 時(shí)的電阻值 。 設(shè)： 電阻絲和試件在溫度為 0℃ 時(shí)的長(zhǎng)度均為 L0，它們的 線膨脹系數(shù) 分別為 βs和 βg， 若兩者不粘貼 ， 則它們的長(zhǎng)度分別為 : Ls= L0（ 1+βsΔt） Lg= L0（ 1+βgΔt） 2022/2/13 26 當(dāng)二者粘貼在一起 時(shí) , 電阻絲產(chǎn)生的附加變形 ΔL, 附加應(yīng)變 εβ和附加電阻變化 ΔRβ分別為： 溫度變化引起的 總電阻的變化 ： 00RRRRR??? ? ?? ?00 ()gst K t? ? ?? ? ? ? ?00[ ( ) ]gsKt? ? ?? ? ? ?ΔL= Lg Ls =（ βgβs） L0Δt εβ =ΔL/L0=（ βgβs） Δt ΔRβ= K0 R0 εβ= K0 R0(βgβs)Δt 靈敏度 系數(shù)
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1