[信息與通信]第4部分傳感器原理1-電阻式-文庫吧資料
2025-03-28 06:57本頁面
【正文】 阻的變化← 利用 半導體電阻率 變化 引起電阻的變化半導體應變片華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理固態(tài)壓阻式傳感器的 工作原理 ：與半導體應變片相 同，都是利用半導體材料的 壓阻 效應 。主要區(qū)別 半導體應變片? 優(yōu)點： 半導體應變片的 最突出優(yōu)點 是 靈敏度高 。比金屬絲電阻應變片大 50~70倍上式可簡化為半導體應變片華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理金屬絲電阻應變片? 缺點 ： 溫度穩(wěn)定性能差 、靈敏度離散度大、 在較大的應力作用下非線性誤差大等。 半導體應變片華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理幾何尺寸改變所引發(fā)的電阻率 隨 應變電阻應變效應的分析公式也適用于半導體電阻材料，故仍可用上式來表達。半導體應變片華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理半導體在壓力、溫度及光輻射作用下，能使其 電阻率r 發(fā)生很大變化 ← 單晶半導體在外力作用下，原子點陣排列規(guī)律發(fā)生變化，導致 載流子遷移率及載流子濃度的變化 ，從而 引起電阻率的變化 。電阻應變式傳感器華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理應變計金屬應變計電阻應變式傳感器華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理(2)半導體應變片 半導體應變片 工作原理 是基于半導體材料的壓阻效應 ，即 單晶半導體材料在沿某一軸向受到外力作用時， 其 電阻率 r發(fā)生變化的現(xiàn)象。金屬箔柵采用光刻技術制造，適合于大批量生產(chǎn)。金屬絲電阻應變片 的典型結構見下圖。應變片的尺寸可根據(jù)使用要求來選用。多在 ~電阻應變式傳感器華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理幾種常用電阻絲材料物理性能見具有 體積小、動態(tài)響應快、測量精度高、使用簡便 等優(yōu)點 ，在航空、船舶、機械、建筑等行業(yè)廣泛應用。金屬電阻應變片 工作原理 是基于金屬導體的 應變效應，即 金屬導體在外力作用下發(fā)生機械變形時，其電阻值隨著所受機械變形 (伸長或縮短 )的變化而發(fā)生變化象 。? 應用 ： 常用來測量 位移 、 壓力 、 加速度 等參量。?變阻器式傳感器的分類按 測量類型：單圈電位器多圈電位器直線滑動式電位器變阻器式傳感器華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理按 制作方式：?線繞電位器?導電塑料電位器普通塑料基底導電 材料粉變阻器式傳感器華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理? 優(yōu)點 : (1) 結構簡單、尺寸小、重量輕、價格低廉且性能穩(wěn)定； (2)受環(huán)境因素 (如溫度、濕度、電磁場干擾等 )影響小 ； (3)可以實現(xiàn)輸出 — 輸入間任意函數(shù)關系； (4)輸出信號大，一般不需放大。 4)輸入－輸出之間的函數(shù)關系 。 2)移動或旋轉角度范圍 。Ue RxRpRxxxpU0xxp變阻器式傳感器華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理0?x 電刷移動量 .?Rp總電阻 。x ) 來決定?！?單位弧度所對應的電阻值左圖為非線性變阻式傳感器，或稱為函數(shù)電位器。x 成線性關系。r – 電阻率； l 電阻絲長度；A 電阻絲截面積。它能把物體的運動、位置或尺寸變化，轉換為接通、斷開信號。常用傳感器與敏感元件第二節(jié) 機械式傳感器及儀器華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理測力計壓力計 溫度計典型機械式傳感器機械式傳感器及儀器華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理 為了提高測量的頻率范圍，可先用彈性元件將被測量轉換成位移，然后用其他形式的傳感器（如電阻、電容等）將位移量轉換成電信號輸出。第三章 ? 缺點：彈性變形范圍小、放大和指示環(huán)節(jié)多為機 械傳動，不僅受間隙影響，而且慣性大， 固有頻率低。這種變形可轉變成其他形式的變量，如被測量可放大而成為儀表指針的偏轉，借助刻度指示出被測量的大小。在測試基數(shù)中，常常以彈性體作為傳感器的敏感元件 。概述華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理? 足夠的容量? 匹配性好，轉換靈敏度高? 精度適當，穩(wěn)定性高? 反應速度快，工作可靠性高
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