[信息與通信]第4部分傳感器原理1-電阻式-閱讀頁
2025-04-06 06:57本頁面
【正文】 件 。3 固態(tài)壓阻式傳感器機械力作用 → 硅片產(chǎn)生應變 → 導電層發(fā)生電阻變化固態(tài)壓阻式傳感器主要用于測量壓力和加速度等物理量 。其最大的 缺點 是 溫度誤差大，故 需溫度補償或恒溫條件下使用。懸臂梁 3由于加速度而產(chǎn)生位移，該位移引起擴散壓阻層區(qū)域變形從而引起壓阻層電阻變化，檢測電阻變化即可檢測出加速度大小。~固態(tài)壓阻式傳感器華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理 如圖是一個采用單晶硅作成的懸臂梁式彈性元件，并且采用平面擴散工藝技術，在它上面形成四個性能一致的電阻，構成全橋；在梁的自由段連接上敏感質(zhì)量塊，組成懸臂梁應變式加速度傳感器。 1） 幾何參數(shù)： 絲柵寬度 b ，制造廠 常用 bL 表示。 3） 靈敏系數(shù)： 表示應變計變換性能 的重要參數(shù)。 小。：貼片處用細紗紙打磨干凈，用 酒精棉球反復擦洗貼處，直到棉球無黑跡為止。電阻應變片華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理：用電烙鐵將應變片的引線焊接到導引線上。：用 704硅橡膠覆于應變片上，防止 受潮。1） 將應變片粘貼于被測構件上，直接用來測定構件的應變和應力。電阻應變片齒輪飛機立柱橋梁華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理2） 將應變片貼于彈性元件上，與彈性元件一起構成應變式傳感器。 在這種情況下，彈性元件將得到與被測量 成正比的 應變 ，再通過應變片轉(zhuǎn)換為 電阻變化的輸出。圖中所示為加速度傳感器，由懸臂梁、質(zhì)量塊、基座組成。因此，梁的應變在一定的頻率范圍內(nèi)與振動體的加速度成正比 電阻應變片華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理電阻應變式傳感器的應用：測力 電阻應變式傳感器測出的不是該處的應力、力或位移，而是構件或彈性元件上某處的 應變 ← 只有通過 換算或標定 ，才能得到相應的 應力、力或位移 。電阻應變片華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理案例 4：機器人握力測量電阻應變片華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理案例 5：振動式地音入侵探測器適合于金庫、倉庫、古建筑的防范，挖墻、打洞、爆破等破壞行為均可及時發(fā)現(xiàn)。電橋的分類：① 直流電橋② 交流電橋按激勵電源① 偏值法② 歸零法按工作原理電橋華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理?平衡條件直流電橋 如右圖所示，以電阻R R2R3R4組成電橋的四個橋臂，在電橋的對角點 a、 c 端接入直流電源 Ue， b、 d 端輸出電壓 Uo電橋華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理電橋的接法：單臂連接半橋連接全橋連接電橋華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理① 單臂連接令：為了簡化橋路，設計時取相鄰兩橋臂電阻相等，即電橋華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理上式可簡化為一般?電橋的輸出電壓 與激勵電壓 ?在激勵電壓 呈單調(diào) 線性 關系?！?無非線性誤差電橋華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理③ 全橋連接若：工作中四個橋臂的阻值隨被測量而變化，即電橋輸出 ← 無非線性誤差電橋結論 :與前兩種連接方式相近，但比例系數(shù)不同。有非線性誤差 無非線性誤差 無非線性誤差電橋華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理電橋華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理若：且電橋華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理同樣電橋華中科技大學機械學院 測試技術與信號處理綜合式（ 49）和式（ 410），可以導出由此式可以看出： 上述性質(zhì)為電橋的 和差特性 ，利用該特性對構成實際的電橋測量電路具有重要意義。、 R4 )電阻 同方向 變化 (同時增大或同時減小 )，所產(chǎn)生的輸出電壓的變化將 相互抵消 ；② 若相鄰兩橋臂電阻 反方向 變化 (即兩電阻一個增大另一個減小 )，所產(chǎn)生的輸出電壓的變化將 相互疊加 。R1R2上 應變片產(chǎn)生 正向 DR， 下 應變片產(chǎn)生 負向 DR ，即兩 電阻 反方向 變化，由 電橋的和差特性 可知，產(chǎn)生的電壓輸出相互疊加，電橋輸出最大。電橋
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