力敏傳感器ppt課件-展示頁
2025-05-12 18:10本頁面
【正文】 進(jìn)行應(yīng)力和應(yīng)變測量的關(guān)鍵元件，同時也是用來制造荷重、扭矩、加速度、位移等傳感器的關(guān)鍵元件n電阻應(yīng)變式荷重傳感器n電阻應(yīng)變式扭矩傳感器n電阻應(yīng)變式加速度傳感器n電阻應(yīng)變式位移傳感器n電阻應(yīng)變效應(yīng) 是電阻應(yīng)變計工作的基本原理電阻應(yīng)變計的分類n按 敏感柵材料 分類n金屬應(yīng)變片：絲式、箔式、金屬薄膜應(yīng)變計n半導(dǎo)體應(yīng)變片：體型、擴(kuò)散型、薄膜型半導(dǎo)體應(yīng)變計n按 基底材料 分類n紙基、膠基、浸膠基、金屬基應(yīng)變片n按 工作溫區(qū) 分類n低溫、常溫、中溫、高溫應(yīng)變片力 /壓力敏傳感器主要內(nèi)容：n電阻應(yīng)變計n金屬應(yīng)變計n半導(dǎo)體應(yīng)變計n應(yīng)變計的測量原理和測量線路n電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用n壓電式力傳感器n壓電式傳感器的基本原理n壓電傳感器的等效電路與測量線路n壓電式傳感器的應(yīng)用第三章 傳感器原理第三章 力 /壓力敏傳感器第三章 力 /壓力敏傳感器n力 /壓力敏傳感器可用于測量 位移 、 加速度 、 力 、 力矩 、 壓力等 各種參數(shù)，由于它們都與機(jī)械應(yīng)力有關(guān)，這類傳感器常被稱為 力學(xué)量傳感器n常見的力學(xué)量傳感器類型n電阻應(yīng)變式傳感器n壓電式傳感器n電容式傳感器n電感式傳感器金屬應(yīng)變計n金屬應(yīng)變計是一種能將機(jī)械構(gòu)件上應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感元件n機(jī)械構(gòu)件通常是 彈性元件 ，彈性元件在外力的作用下能夠產(chǎn)生彈性變形，外力撤銷后，彈性元件又能回復(fù)原來的形狀n從傳感器的組成角度上看，彈性元件屬于敏感元件，金屬應(yīng)變計屬于轉(zhuǎn)換元件（傳感元件）n電阻應(yīng)變式傳感器通常由 彈性敏感元件和 應(yīng)變片 構(gòu)成電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理n怎么理解電阻應(yīng)變式？n應(yīng)變是一種途徑n電阻變化是結(jié)果n怎么理解電阻應(yīng)變式傳感器？n它應(yīng)該是通過應(yīng)變而影響到傳感器的輸出電阻的變化的一種類型的傳感器n電阻應(yīng)變式傳感器的基本結(jié)構(gòu)是什么？n被測量 ——應(yīng)變 ——電阻電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理n實現(xiàn)電阻應(yīng)變式傳感器靠什么？測什么？被測量 應(yīng)變 電阻？ ？力力矩位移加速度？？？？彈性敏感元件應(yīng)變片電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理n構(gòu)成n彈性敏感元件n電阻應(yīng)變片n彈性敏感元件n感受被測量，產(chǎn)生變形n是傳感器組成中的敏感元件n電阻應(yīng)變片n是傳感器組成中的轉(zhuǎn)換元件（傳感元件）n它將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻值的變化電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理n電阻應(yīng)變式傳感器的基本原理是通過彈性敏感元件將 被測量 的變化轉(zhuǎn)換成彈性變形，這個變形在應(yīng)變片的作用下轉(zhuǎn)換為 電阻值 的變化，再經(jīng)過信號調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路變成 電壓 或 電流 信號的變化n通過測量電壓或電流信號的變化來確認(rèn)傳感器輸出電阻的變化，從而進(jìn)一步依賴電阻變化與應(yīng)變之間的關(guān)系，以及應(yīng)變和被測量之間的關(guān)系來求得被測量的變化n通過不同的彈性敏感元件可以將不同的被測量轉(zhuǎn)換為應(yīng)變的形式，從而實現(xiàn)不同的測量目的一、 n金屬應(yīng)變計的工作原理就是利用了金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)，將應(yīng)變片感受到的應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻的變化金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)n金屬絲的電阻LΔLd’ dF FF金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)n當(dāng)金屬絲受到軸向力 F而被拉伸（或壓縮）時，其 L、 A、 ρ 均會發(fā)生變化，金屬絲的電阻值隨之發(fā)生變化，電阻變化和相對變化分別為：n因為金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)n金屬絲的軸向應(yīng)變n金屬絲的徑向應(yīng)變n金屬絲受拉時，沿軸向伸長，而沿徑向縮短，二者之間的關(guān)系為金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)n則n金屬絲的靈敏系數(shù) Ks表示金屬絲產(chǎn)生單位變形時，電阻相對變化的大小。n應(yīng)變 片的靈敏系數(shù) K恒小于同一材料金屬絲 的靈敏系數(shù) Ks。n應(yīng)變片電阻值趨于標(biāo)準(zhǔn)化n絕緣電阻n敏感柵與基底間的電阻值，一般應(yīng)大于 10G。n靈敏系數(shù)的準(zhǔn)確性直接影響測量精度，其誤差大小是衡量應(yīng)變片質(zhì)量優(yōu)劣的主要標(biāo)志n靈敏系數(shù)要求盡量大而穩(wěn)定三、金屬應(yīng)變片的參數(shù)n允許電流n指不因電流產(chǎn)生熱量影響測量精度，應(yīng)變片允許通過的最大電流。半導(dǎo)體應(yīng)變片n半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)n 當(dāng)半導(dǎo)體材料受到應(yīng)力作用時，其晶格間距就會發(fā)生變化，使得其電阻率發(fā)生變化，這一現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)n 半導(dǎo)體材料的電阻在外力作用下的相對變化與金屬相同，表達(dá)如下：半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)n半導(dǎo)體材料的電阻率的相對變化與應(yīng)力T成正比n應(yīng)力 T與應(yīng)變 ε之 間 的關(guān)系遵從虎克定律n能完成上述作用的電路稱為電阻應(yīng)變式傳感器的信號調(diào)節(jié)電路n通常采用 測量電橋 來作為應(yīng)變計的信號調(diào)節(jié)電路電橋的工作原理n電橋電路中，檢流計流過的電流可表達(dá)如下 :n若檢流計中沒有電流流過，稱電橋處于平衡狀態(tài)，此時，有n根據(jù)電橋是否處于平衡狀態(tài)，使用電橋的方法可分為平衡電橋和非平衡電橋平衡電橋的工作原理n平衡電橋多用直流供電n常用零示法獲取電阻的改變量n圖示 R3和 R4稱為比例臂， R2稱為調(diào)節(jié)臂n測量前和測量時需作兩次平衡n平衡電橋多用于靜態(tài)測量n零示法的要點：圖中 1和 2點具有相等的電位一、直流電壓源單臂電橋電橋電路中， R2為應(yīng)變片電橋輸出電壓為
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1