傳感器第4次課--能量控制型傳感器-展示頁
2025-05-10 18:07本頁面
【正文】 點名） 電壓靈敏度對比（ E=4V時 ,應(yīng)變片每變化1%, ） 單臂電橋 ,KU=E/4, 電壓變化 雙臂電橋 ,KU=E/2, 電壓變化 四臂電橋 ,KU=E , 電壓變化 題目： 電橋輸入電壓 10V，當(dāng) 1K歐的應(yīng)變片變化%,下列三種電橋電壓輸出分別是多少？ 單臂電橋 雙臂電橋 四臂電橋 單臂 靈敏度 10V/4,則輸出為 %*10V/4= 雙臂 靈敏度 10V/2,則輸出為 %*10V/2=5mV 四臂 靈敏度 10V,則輸出為 %*10V=10mV 選擇題： 單臂電橋是（線形、非線形）輸出 雙臂電橋是（線形、非線形）輸出 四臂電橋是（線形、非線形）輸出 差動放大器電路分析 應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用 電子計價秤 電子計價秤通常選用鋁合金為材料的雙復(fù)梁式結(jié)構(gòu)的稱重傳感器。 應(yīng)變片單臂電橋測量電路 V E R1 R2 R3 R4 244 )1( nnERRUK oU ????根據(jù) P27的推算得到 電橋電壓靈敏度 (輸出電壓與電阻變化率的比 )KU的公式 ,公式表明 :KU與橋臂比 n有關(guān) ,與 E成正比 當(dāng) n=1（ R1=R3）時 ,KU=E/4,比如 E=4V時 ,應(yīng)變片每變化 1%,電壓變化 化簡公式 上述公式表明 U0與 ΔR/R是非線性關(guān)系，故測量中不可避免會存在非線性誤差，為消除非線性誤差，常采用以下兩種電路： 半橋 全橋 同時也提高了靈敏度 應(yīng)變片單臂電橋測量電路 實際公式 在試件上安裝兩個工作應(yīng)變片 , 一個受拉應(yīng)變 , 一個受壓應(yīng)變 , 接入電橋相鄰橋臂 , 稱為半橋差動電路 , Uo與（ ΔR1/R1）呈 線性關(guān)系 , 差動電橋無非線性誤差 , 而且電橋 電壓靈敏度 KU=E/2,比單臂工作時提高一倍 , 同時還具有溫度補償作用。 3）靈敏系數(shù)：表示應(yīng)變計變換性能的重要參數(shù)。 靈敏度大：從半導(dǎo)體三極管的放大作用理解半導(dǎo)體的電阻很容易發(fā)生很大的變化 溫度穩(wěn)定性差：可以從兩方面理解 ， LM35溫度集成電路，以及后續(xù)半導(dǎo)體熱敏電阻 問題：下表中，哪幾個型號是半導(dǎo)體應(yīng)變片，依據(jù)是什么 ? 應(yīng)變片的主要參數(shù) 1）幾何參數(shù)：表距 L和絲柵寬度 b，制造廠常用 b L表示。體積小 。 半導(dǎo)體應(yīng)變片是直接用單晶鍺或單晶硅等半導(dǎo)體材料進(jìn)行切割、研磨、切條、焊引線、粘貼一系列工藝制作過程完成的。如果在半導(dǎo)體晶體上施加作用力，晶體除產(chǎn)生應(yīng)變外，其 電阻率 會發(fā)生變化。 電阻應(yīng)變片工作原理 是基于金屬導(dǎo)體的應(yīng)變效應(yīng)，即金屬導(dǎo)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)生變化的現(xiàn)象。當(dāng)我們用力將該電阻絲拉長時，會發(fā)現(xiàn)其阻值略有增加（圖中增加到為 ?）。 主要應(yīng)用：力學(xué)參數(shù)的測量 (位移、壓力、荷重、加速度等 )。 ⑵ 無源傳感器（ 能量控制型傳感器 ） —— 自身無能量轉(zhuǎn)換裝置，被測量僅能在傳感器中起能量控制作用，必須有輔助電源供給電能。能量控制型傳感器 廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 本次課需要掌握 下列傳感器的原理和使用 電位器式傳感器 應(yīng)變片式電阻傳感器 電感式傳感器 電容式傳感器 傳感器分類 按輸出量類 按能量關(guān)系 ⑴ 有源傳感器（能量轉(zhuǎn)換型傳感器） —— 能將非電量直接轉(zhuǎn)換成電信號，所以有時被成為“換能器”。例如壓電式（超聲波換能器）、熱電式（熱電偶）、光電式（光電池）等。如電容式、壓阻式等 按工作原理 按輸入量類 電阻式傳感器 核心器件：線繞電位器、電阻應(yīng)變片等。 分類二：線繞式 分類一：薄膜式 分類三：光電式 薄膜式電位器內(nèi)部圖 線繞式電位器的結(jié)構(gòu)和工作原理 x U0 階梯特性 計算題： 電位器式傳感器電阻為 10K歐，電刷最大行程為 10cm,消耗功率為40mW，試求當(dāng)輸入位移為 3cm時，傳感器輸出電壓多少？ 類似 P4810 左：波登管位移帶動儀表指示 右：波登管位移帶動電位器滑動電刷 壓力傳感器示意圖 膜盒內(nèi)腔通入被測流體，膜盒中心發(fā)生位移，推動連桿上移，使得曲柄軸帶動電刷在電位器電阻絲上滑動 電位器式位移傳感器示意圖 A B C 問題：示意圖中的 A B C實
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