第3章電阻式傳感器-全文預覽
【正文】 體實現(xiàn)上與直流電橋有兩個不同點，一是其激勵電源是高頻交流電壓源或電流源 (電源頻率一般是被測信號頻率的十倍以上 )；二是交流電橋的橋臂可以是純電阻，但也可以是包含有電容、電感的交流阻抗。ε=求 （ 1） Δ R和 Δ R/R； （ 2） 電橋的輸出電壓 U0（相鄰臂一拉一壓、相對臂同拉同壓） 該電橋輸出電壓為 ? A CBD+雙臂電橋由直流電橋特性公式：(1)直流電橋： P6227電視大學③ 四個橋臂電阻均有變化 (全橋 ):全橋差動：電橋四臂接入四片應變片，即兩個（相對臂）受拉應變，兩個（相對臂）受壓應變，將兩個應變符號相同的接入相對橋臂上。兩對角線將相對的兩個定點連通起來，就好像在它們之間架起了一座 “橋 ”，故而得名。電橋線路是由聯(lián)接成環(huán)形的四個電阻所組成。23電視大學 ?中央電大往屆試題（ 、 。是指已粘貼的應變片的引線與被測試件之間的電阻值，通常要求 真實應變（ 181?！兤闹饕匦?（ P59） ? 如圖中 θ 。 ② 環(huán)境溫度變化時，敏感柵材料和試件材料的 膨脹系數(shù)不同 ，應變片產(chǎn)生附加的拉長（或壓縮），引起電阻的相對變化。B、大 ? 絲繞式 短接式 應變片的主要特性 （ P58） ? 這種溫度自補償方法的最大優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用方便。（ 310）在研制和選用應變片時，若選擇敏感柵的合金材料，使其 α t,β sβs) 應變片的主要特性 （ P57）17電視大學(3)溫度效應： P57① 單絲自補償法： 由式 (39)可知，為使因溫度變化而產(chǎn)生的虛假應變 εt 應變式電阻傳感器 ：(3)溫度效應： ? 粘貼到試件上的電阻應變片，除感受機械應變而產(chǎn)生電阻相對變化外，在環(huán)境溫度變化時，也會引起電阻的相對變化，產(chǎn)生虛假應變，這種現(xiàn)象稱為 溫度效應 。橫向效應與應變片的結(jié)構(gòu)有關(guān)，敏感柵端部具有半圓形橫柵的 絲繞 應變片橫向效應較為嚴重。試件材料必須是泊松系數(shù) μ= 的鋼材，受單向應力狀態(tài)且應變力軸向與主應力方向一致。 電阻絲 (半成品）靈敏系數(shù)為 k0,k不等于 k0且恒小于 k0 。12 應變式電阻傳感器 ：應變式電阻傳感器是以電阻應變片為轉(zhuǎn)換元件的傳感器，公式：★ 利用應變片測量力的基本原理：力的變化 → 機械形變 → 電阻變化 △ R→ 應變值 ε →根據(jù)應力與應變的關(guān)系： σ=Eεσ ： 應力（單位面積受力）； E：彈性模量?！兤慕Y(jié)構(gòu)與類型 （ P55） ? ★ 電阻應變片的種類： 根據(jù)制作方法，一般可將金屬應變片分為二類：?① 電阻絲應變片： 電阻絲應變片有圓角線柵式和直角線柵式兩種。7電視大學中央電大往屆試題由于 k0為常數(shù)，可將靈敏系數(shù)表達式改寫為：6 應變式電阻傳感器 ：表示單位軸向應變引起電阻率的變化。（ 1+2μ）表示由于幾何尺寸改變引起的電阻變化；另一項 ( ?5 應變式電阻傳感器 ：稱為具有 1000微應變。它是長度方向的相對變形或稱長度變化率，是一無量綱的量。 ?設(shè)有一段長為 l ，截面為 s ，電阻率為 ρ 的金屬絲，則它的電阻為 : 3電視大學當它受到軸向力 F而被拉伸 (或壓縮 )時，其 l、 s、 ρ 均發(fā)生變化，如圖所示，如取金屬絲是半徑為 r 的圓形截面 s=πr 2 ，那么 ? 應變式電阻傳感器 ：介紹 熱阻式傳感器 的工作原理、類型、轉(zhuǎn)換電路及典型應用。介紹 壓阻式傳感器 的工作原理、半導體應變片的結(jié)構(gòu)與主要特性、壓阻式傳感器的溫度補償、轉(zhuǎn)換電路及典型應用?！〗饘俳z的電阻應變效應： ? 電阻絲在外力作用下發(fā)生機械變形時，其電阻值發(fā)生變化，這一現(xiàn)象就是電阻絲的 應變效應 。通常將 △ l/l 稱為 縱向應變 ，標為 ε 。με由材料力學得知，在彈性范圍內(nèi)，金屬絲受拉力時，沿軸向伸長，沿徑向縮短，哪么軸向應變和徑向應變的關(guān)系為： （ μ— 電阻絲的泊松比）兩端同除 ε有：k0稱為金屬絲的 靈敏系數(shù) ，它表示金屬絲發(fā)生單位軸向應變時所引起的電阻值的相對變化。此式表明：因應變導致金屬電阻值的變化，由兩項組成：第一項 /ε?K0是一個常數(shù)，不同的金屬材料， k0不同。★ 應變片的結(jié)構(gòu)： 應變片主要是由金屬絲柵 (敏感柵 )、絕緣基片及覆蓋片三部分組成?！兤慕Y(jié)構(gòu)與類型 （ P55） ? 9 應變式電阻傳感器 ： 應變式電阻傳感器 ：★ 電阻應變片的種類：11電視大學★ 電阻應變片的種類：中央電大往屆試題問答題： (6分； . ； P56）金屬應變片有哪些類型？ 根據(jù)制作方法，一般可將金屬應變片分為二類： ① 電阻絲應變片； ② 金屬箔式應變片。電阻 應變片 靈敏系數(shù)為 k=△R/(R ε )?！ 兤`敏系數(shù)測定是在某種特定實驗裝置上進行的，如采用純彎梁 (等應力梁 )或等強度懸臂梁。(1)靈敏系數(shù)： ?14 應變式電阻傳感器 ： 沿應變片軸向的應變 ε x 必然引起應變片電阻的相對變化，而沿垂直于應變片軸向的橫向應變 ε y 也會引起其電阻的相對變化，這種現(xiàn)象稱為 橫向效應 ?！兤闹饕匦?（ P56） ? 問答題：（ .； . P57）為什么用應變片測量時必須采用溫度補償措施？答： 粘貼到試件上的電阻應變片，除感受機械應變而產(chǎn)生電阻相對變化外，在環(huán)境溫度變化時，也會引起電阻的相對變化，產(chǎn)生虛假應變，因此需采用溫度補償措施 。α t=k(β g
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