自動檢測技術(shù)課件5、壓力檢測(編輯修改稿)
2024-08-28 15:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 UH與另一個成線性關(guān)系。 霍爾式壓力計(jì)的結(jié)構(gòu) （參考圖 5－ 5b） 把霍爾元件固定在彈性元件的位移端，置于 非均勻磁場 中，當(dāng)彈性元件受壓形變，產(chǎn)生位移使霍爾元件在非均勻磁場中移動，此時在元件中通一定的控制電流，則元件電極出現(xiàn) UH的大小與壓力成正比。 壓力 P 位移 霍爾電勢 UH 彈性元件 霍爾元件 變磁場 B 、應(yīng)變式壓力傳感器 測量原理 ： P－ ε－ R，利用導(dǎo)體內(nèi)部應(yīng)變大小與電阻的關(guān)系，通過應(yīng)變片將壓力 P轉(zhuǎn)換成電阻值 R的變化。 應(yīng)變效應(yīng)：導(dǎo)體在受壓或受拉時發(fā)生機(jī)械變形，其電阻將發(fā)生變化。 SLR ?? ρ：電阻率 L：長度 A：橫截面積 取對數(shù)、再求導(dǎo) ??dAdALdLRdR ???定義 ： 應(yīng)變 ε為長度變化量 LdL??rdrrr drrrdAdA 22)(222??? ????dLLdrr?????令泊松比： μ表明電阻絲沿軸向伸長時，直徑將縮小，兩者相對變化量之比 ???????dRdRLdLAdA????????)21(22電阻相對變化量 dR/R由二部分決定： ① 幾何尺寸的變化 (1+2μ)ε； ② 壓阻效應(yīng) dρ/ρ。 對于金屬導(dǎo)體 ????? kRdRd ????? )21(1對于半導(dǎo)體 ??????? EdRdRd ?????? )21(Π：壓阻系數(shù)E：楊氏彈性模量 應(yīng)變片靈敏度系數(shù) k ?RdRkldlRdR??金屬導(dǎo)體： k＝ 1+2μ 半導(dǎo)體： k＝ ΠE 應(yīng)變片結(jié)構(gòu) 張絲式 支柱 張絲電阻 膜片 P 應(yīng)變片式 電阻絲（金屬薄膜） 薄膜 （紙基、膠基） 張絲式 ：四根電阻絲作為測量橋路的四個橋臂。當(dāng) P加上時，膜片產(chǎn)生位移 s，支柱上項(xiàng)，使上部兩根電阻絲拉緊，下部二根放松，橋路上輸出差動應(yīng)變信號，其大小與 P成正比。 應(yīng)變片式 ：能得到較大的 R，可以通以較大電流，提高靈敏度。尺寸小且薄，使用方便。由于環(huán)境溫度改變時， R受 T的影響較大，所以使用時常用差動電橋來進(jìn)行溫度補(bǔ)償。 測量電路：電橋電路 ⑴單臂電橋 ：電橋的一個臂接應(yīng)變片，其它三個為固定電阻。當(dāng)為等臂電橋時，其輸出為 rrEkUo???? ??41⑵ 雙臂電橋 ： 一個差動對 ，典型例子：懸壁梁 兩應(yīng)變片同向貼梁的上、下部， r1為測量片 、 r2為溫度補(bǔ)償片 ， 且 r1 ＝ r
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