力與壓力的檢測ppt課件-在線瀏覽
2025-03-03 09:55本頁面
【正文】 的箔柵是金屬箔通過光刻、腐蝕等工藝制成的。箔式應(yīng)變片與片基的接觸面積大得多，散熱條件較好，在長時間測量時的蠕變較小，一致性較好。 力與壓力的檢測 傳感器技術(shù) 叁 武 漢 軟 件 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING 電阻應(yīng)變片傳感器測力 測量轉(zhuǎn)換電路 —— 不平衡電橋 金屬應(yīng)變片的電阻變化范圍很小，如果直接用歐姆表測量其電阻值的變化將十分困難，且誤差很大。電橋的平衡條件為： R1R3=R2R4 開路輸出電壓 輸入電阻 輸出電阻 調(diào)節(jié) RP，最終可以使電橋趨于平衡，圖中的 R5是用于減小調(diào)節(jié)范圍的限流電阻。 KU≈Ui/4 ΔR/R ② 用二個臂作檢測臂 （ 雙臂半電橋 ） KU≈Ui/2 ΔR/R ③ 四個臂均作檢測臂 （ 全橋 ） KU≈Ui ΔR/R 可見 全橋的靈敏度最高 ， 是單橋的 4倍 。 前者特性同一；后者無非線性誤差及具有特性漂移補(bǔ)償作用 。 b半橋式 (雙臂工作 )。 d全橋式 (四臂工作 ) 力與壓力的檢測 傳感器技術(shù) 叁 武 漢 軟 件 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING 電阻應(yīng)變片傳感器測力 應(yīng)用實例 —— 檢測加速度 應(yīng)變式加速度傳感器 L 電阻應(yīng)變片 質(zhì)量塊 m 彈簧片 外殼 基座 a 力與壓力的檢測 傳感器技術(shù) 叁 武 漢 軟 件 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING 電阻應(yīng)變片傳感器測力 應(yīng)用實例 —— 數(shù)顯電子秤 數(shù)顯電子秤電路原理如圖所示，其主要部分為電阻應(yīng)變式傳感器 R1及 IC IC3組成的測量放大電路，和 IC1及外圍元件組成的數(shù)顯面板表。測量電路將R1產(chǎn)生的電阻應(yīng)變量轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。 IC4提供 ，它同時經(jīng) RR6及 RP2分壓后作為 A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓。兩端參考電壓可對傳感器非線性誤差進(jìn)行適量補(bǔ)償。其他如磁電、熱電偶等。 主要用于動態(tài)力、機(jī)械沖擊、振動加速度等動態(tài)參數(shù)的測量，尤其壓電式加速度傳感器在飛機(jī)、汽車、船舶、橋梁和建筑的振動和沖擊測量中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它不可替代的作用。 —— 正壓 電效應(yīng) 在 電介質(zhì)的極化方向上施以電場，則介質(zhì)將產(chǎn)生機(jī)械變形 。 力與壓力的檢測 傳感器技術(shù) 叁 武 漢 軟 件 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING 壓電式傳感器測力 把 具有壓電效應(yīng)的材料稱為壓電材料 ? 壓電晶體： 天然的單晶體，如天然石英晶體 SiO2等。多只在標(biāo)準(zhǔn)或高精度傳感器中使用。 ? 壓電陶瓷： 人工制造的多晶體，如鈦酸鉛鋇、鋯鈦酸鉛 (簡稱 PZT)等，突出的特點壓電常數(shù)較大，工藝性強(qiáng)，制造成本低。 ? 高分子壓電材料： 有機(jī)聚合物的鐵電體加工而成的壓電薄膜是一種柔性薄膜壓電新材料，常用的有：聚偏氟乙烯 (PVF2或 PVDF)等適于特殊表面形狀上的測力，是一種很有前途的壓電材料。 天然晶體性能穩(wěn)定、機(jī)械性能好 ； 人造 晶體的靈敏度較高應(yīng)用領(lǐng)域不同 ； 壓電陶瓷 和壓電薄膜等人造壓電材料需作極化處理后才具有壓電性能，人造壓電材料在高壓電場下放置數(shù)小時，使內(nèi)部晶體整齊排列，只有通過極化處理，這種材料才能實際應(yīng)用。 壓電晶體在受力變形后所產(chǎn)生的電荷量極其微弱，壓電片本身的內(nèi)阻很大，壓電片輸出的功率極為微弱。 x電軸 ：通過六角棱線而 與 z軸 垂直的軸線 ox，垂直此軸壓電效應(yīng)最強(qiáng) 。 y機(jī) 軸：垂直于棱面和光軸的軸線 oy，在電場作用下變形最大 。 壓電關(guān)系的一般表達(dá)式：電荷密度 q i = dij σj（用單位面積受力表示） 其中： i=1,2,3表示晶體極化方向，指的是與產(chǎn)生電荷的面垂直的方向；j=1,2,3,4,5,6表示受力方向， 1~3表示 x,， 4~6表示剪切力方向 。 力與壓力的檢測 傳感器技術(shù) 叁 武 漢 軟 件 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING 壓電式傳感器測力 石英晶體的壓電 機(jī)理 石英晶體具有壓電效應(yīng)，是由其內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)決定的。 當(dāng)作用力 Fx =0 時，正、負(fù)離子（即 Si4+和 2O2） 正好分布在正六邊形頂角上，形成三 個互 成 120186。 力與壓力的檢測 傳感器技術(shù) 叁 武 漢 軟 件 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING 壓電式傳感器測力 石英晶體的壓電 機(jī)理 當(dāng) Fx 0作用 時，晶體沿 x 方向?qū)a(chǎn)生收縮，正、 負(fù)離子的 相對位置隨之發(fā)生變化。 力與壓力的檢測 傳感器技術(shù) 叁 武 漢 軟 件 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 WUHAN VOC
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