電橋在應(yīng)變式傳感器中的應(yīng)用研究與分析畢業(yè)論文-全文預(yù)覽
【正文】 中期論文的修改及后期格式的調(diào)整等每一步都在老師的悉心指導(dǎo)下完成，真的很感謝您。 結(jié) 論 本次研究中，對(duì)應(yīng)變式傳感器原理的理解與分析以及實(shí)驗(yàn)中對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的調(diào)零為難點(diǎn)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析更進(jìn)一步理解全橋電路在傳感器中的優(yōu)點(diǎn)以及在稱(chēng)重傳感器中應(yīng)用的廣泛性。傳感器的輸出通常由儀表放大器加以放大 。10Ω ； 輸出阻抗 : 350177。電橋電路有四個(gè)電阻，其中任何一個(gè)都可以是電阻應(yīng)變片電阻，電橋的一個(gè)對(duì)角線(xiàn)接入工作電壓 U，另一個(gè)對(duì)角線(xiàn)為輸出電壓 Uo。 重 物 壓 力 傳 感 器 信 號(hào) 放 大 A / D 轉(zhuǎn) 換單 片 機(jī)顯 示 圖 21 系統(tǒng)工作原理 數(shù)字電子秤的基本 組成 數(shù)字電子秤一般由以下 5 部分組成：傳感器、信號(hào)放大系統(tǒng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、顯示器、和量程切換系統(tǒng)。這就要求電子計(jì)價(jià)秤能與電子計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，把稱(chēng)重系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成一個(gè)完整的綜合控制系統(tǒng)。 智能化：與電子計(jì)算機(jī)組合或開(kāi)發(fā)稱(chēng)重用計(jì)算機(jī)，利用計(jì)算機(jī)的智能來(lái)增加稱(chēng)重顯示控制的功能，使其在原有功能的基礎(chǔ)上增加判斷、自診斷、自適應(yīng)、自組織等功能。 小型化：體積小、高度低、重量輕，即小薄輕。目前，電子秤在稱(chēng)量速度方面需要進(jìn)一步的研究。電子稱(chēng)重技術(shù)逐漸從靜態(tài)稱(chēng)重向動(dòng)態(tài)稱(chēng)重發(fā)展，從模擬測(cè)量向數(shù)字測(cè)量發(fā)展，從單參數(shù)測(cè)量向多參數(shù)測(cè)量發(fā)展。隨著時(shí)代科技的迅猛發(fā) 展，微電子學(xué)和計(jì)算機(jī)的現(xiàn)代電子技術(shù)的成就給傳統(tǒng)的電子測(cè)量與儀器帶來(lái)了巨大的沖擊和革命性的影響。我國(guó)電子 衡器從最初的機(jī)電結(jié)合型發(fā)展到現(xiàn)在全電子型和數(shù)字電子型。 4V 電源、萬(wàn)用表。 3 應(yīng)變式傳感器 電橋電路的 性能測(cè)試 模擬仿真實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模涸诜抡孳浖型ㄟ^(guò)對(duì)電路的模擬來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證上述對(duì)單臂、半橋和全橋電路的理論分析，并為隨后的實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。 (8)電阻材料的氧化而引起的電阻變化 。 (4） 應(yīng)變粘結(jié)劑固化不完全 ,在使用過(guò)程中繼續(xù)發(fā)生體積變化 。一般多采用直徑為 (^0. 12mm 的漆包錳銅絲， (a=0. 000015/ C )或漆包康銅絲 ((a=0. 00002/C). 零點(diǎn)輸出補(bǔ)償是很容易的工藝，但要長(zhǎng)期保持傳感器具有較高的零點(diǎn)輸出穩(wěn)定性 是十分困難的。 零點(diǎn)輸出補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ?:在無(wú)外載 負(fù) 荷作用時(shí)，測(cè)出傳感器的零點(diǎn)輸出值，然后在某一橋臂中串接一個(gè)低電阻溫度系數(shù)的零點(diǎn)輸出 補(bǔ) 償電阻 Rz。 盡管稱(chēng)重傳感器有嚴(yán)格的制造工藝規(guī)程，電阻應(yīng)變計(jì)都經(jīng)過(guò)認(rèn)真測(cè)試篩選，但使其電阻值完全相同是不可能的，而且在粘貼、加壓、固化工藝過(guò)程中，電阻值還會(huì)發(fā)生變化。解決的方法就是找出電橋電路中電阻溫度系數(shù)小的橋 6 臂，在其上串入一個(gè)電阻溫度系數(shù)較大的零點(diǎn)溫度補(bǔ)償電阻 R,以提高這個(gè)橋臂的電阻溫度系數(shù)。 上述這些變化都直接影響著稱(chēng)重傳感器 的 零點(diǎn) 輸出，而產(chǎn)生較大的零點(diǎn)溫度漂移。 ②電阻應(yīng)變計(jì)敏感柵材料的電阻溫度系數(shù)不為零 ，各電阻應(yīng)變計(jì)之間又有一定的分散度，而且敏感柵材料的電阻率也隨環(huán)境溫度而變化，這都會(huì)引起電阻值的改變 。電路補(bǔ)償與調(diào)整技術(shù)是稱(chēng)重傳感器研制和批量生產(chǎn)過(guò)程中的重點(diǎn)技術(shù)和關(guān)鍵工藝，應(yīng)盡量配備比較先進(jìn)的工藝裝備和完善的檢測(cè)手段，以保證取得準(zhǔn)確可靠的測(cè)試結(jié)果，達(dá)到較高 的補(bǔ)償精度要求。這一傳感器雖然可以使用，但由于內(nèi)在的各種影響因素和外部環(huán)境條件的影響，其輸出特性將會(huì)較大地偏離理想的輸出特性，主要性能指標(biāo)均較差，達(dá)不到 高準(zhǔn)確度稱(chēng)重傳感器的技術(shù)要求。 （ 2） 半橋 如圖， 接入兩個(gè)應(yīng)變 片，一片受拉力一片受壓力，兩者應(yīng)變符號(hào)相反， 設(shè)初始狀態(tài)為 R1=R2=R3=R4=R, Δ R1=Δ R2=Δ R，可以得到電壓表 達(dá)式 URRV ??21 ，半橋靈敏度表達(dá)式 Ukv 21?，可見(jiàn)輸出電壓與電阻的變化嚴(yán)格呈線(xiàn)性關(guān)系，不存在線(xiàn)性誤差， 靈敏度比單臂電橋提高了一倍。 電橋又分為單臂電橋、半橋和全橋，其靈敏度依次提高。對(duì)于金屬材料， 3 ???? 項(xiàng) 的值 要小得多，可以忽略，故 0 12? ? ? ? 。 應(yīng)變式電阻傳感器 在 幾何量和機(jī)械量測(cè)量中，最常用的傳感器是某些金屬和半導(dǎo)體制成的應(yīng)變片式傳感器。因此，傳感器成為感知、獲取與檢測(cè)信息的窗口，一切科學(xué)研究與自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程要獲取的信息，狗咬通過(guò)傳感器獲取并通過(guò)它轉(zhuǎn)換為容易輸入與處理的電信號(hào)，所以傳感器的作用與地位特別重要。傳感器的分類(lèi)方法很多，主要有以下幾種。隨著傳感器技術(shù)的日益發(fā)展，電橋作為信號(hào)轉(zhuǎn)換的重要橋梁，也越來(lái)越多的在傳感器中得到應(yīng)用與發(fā)展，而且顯示出越來(lái)越重要的作用。 1 1 引言 傳感器技術(shù)是在 20 世紀(jì)的中期才剛剛問(wèn)世的 ?？梢哉f(shuō)，電橋在電氣與電子測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域里擔(dān)負(fù)著準(zhǔn)確地測(cè)量電阻、電容、電感、互感等電路參數(shù)和其它與此相關(guān)的待測(cè)量的重要作用。信息捕獲技術(shù)是信息科學(xué)最前端的一個(gè)陣地和手段，而信息捕獲的主要工具就是傳感器。信息科學(xué)中的四大環(huán)節(jié)（信息捕獲、提取、傳輸、處理）時(shí)人們最關(guān)心、對(duì)社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步起著十分重要的作用的重要內(nèi)容。 自電橋測(cè)量原理問(wèn)世至今的一百六十余年以來(lái)，人們相繼研制和應(yīng)用了品種繁多、技術(shù)指標(biāo)各異的測(cè)量電橋。列如： I、 II??。然而，隨著各國(guó)機(jī)械工業(yè)、電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等相關(guān)信息化產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，以日本和歐美等西方國(guó)家為代表的傳感器研發(fā)及其相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 ，傳感器技術(shù) 已在國(guó)際市場(chǎng)中逐步占有了重要的份額。 傳感器的分類(lèi) 傳感器的種類(lèi)繁多，不勝枚舉。傳感器處于研究對(duì)象與測(cè)試系統(tǒng)的接口地位，即檢測(cè)與控制系統(tǒng)之首。所以，如何采用新技術(shù)、新工藝、新材料以及探索新理論達(dá)到高質(zhì)量的轉(zhuǎn)換是總的發(fā)展途徑。 設(shè)有一根電阻絲，它在未受力里的原始電阻值為 R= Sl? 式中 ? —— 電阻絲的電阻率 l —— 電阻絲的長(zhǎng)度 S—— 電阻絲的截面積 電阻絲在外力 F作用下，將引起電阻變化▽ R，且有 R l S=+R l S? ? ? ??? ? 令電阻絲 的軸向應(yīng)變?yōu)?ll??? ， 徑向應(yīng)變?yōu)?
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