傳感器與檢測技術(shù)教案

第第6頁第五講教案講課人:主講課程: 傳感器與檢測技講課時間：電阻應(yīng)變式傳感器教學(xué)目標：1、了解應(yīng)變片與應(yīng)變效應(yīng)。2、掌握測量轉(zhuǎn)換電路原理。3、學(xué)習(xí)電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用。教學(xué)重點：測量轉(zhuǎn)換電路原理。教學(xué)難點：1、電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用。教學(xué)方法：講授法+引導(dǎo)法教學(xué)時間：90分鐘試講教材傳感器與檢測技術(shù)宋雪臣等主編 北京人民郵電出版社2012教學(xué)步驟：一、導(dǎo)入（計）式，應(yīng)變片應(yīng)用。二、新課講授2.3.1應(yīng)變片與應(yīng)變效應(yīng)1．電阻應(yīng)變效應(yīng)物理現(xiàn)象稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)實驗證明，在金屬絲變形的彈性范圍內(nèi)，電阻的相對變化R/R成正比，即電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)與類型應(yīng)變片的粘貼技術(shù)①應(yīng)變片的檢查；試件的表面處理②確定貼片位置；粘貼應(yīng)變片③固化處理；粘貼質(zhì)量檢查④引出線的固定與保護；防潮防蝕處理4．應(yīng)變片參數(shù)標準電阻值（R0）絕緣電阻（RG）靈敏度系數(shù)（K）應(yīng)變極限（max）（5）允許電流（Ie）允許電流是指應(yīng)變片允許通過的最大電流。（6）機械滯后測量轉(zhuǎn)換電路1．2．測量轉(zhuǎn)換電路Rσ為σ=E·ε應(yīng)力值σ正比于應(yīng)變，而試件應(yīng)變正比于電阻值的變化，所以應(yīng)力σ正比于電阻值的變化，這就是利用應(yīng)變片測量應(yīng)變的基本原理。2．測量轉(zhuǎn)換電路10με～3000μεk測量這種微弱的變化，最常用的電路為直流電橋和交流電橋。（1）直流電橋電路4R1R2R3R4acUib、dUoR1R3=R2R4，Uo=0。直流電橋電路R1=R2=R3=R4=R電橋工作方式①半橋單臂工作方式4臂工作方式①半橋單臂工作方式靈敏度為ΔR3阻的阻值沒有變化（ΔR2=ΔR3=ΔR4=0。電橋的輸出電壓為靈敏度為②半橋雙臂工作方式安裝兩個工作應(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，電橋的輸出電壓為③全橋4臂工作方式44224變化，電橋的輸出電壓為全橋差動電路沒有非線性誤差，電壓靈敏度是單片的4倍，具有溫度補償作用。電橋的線路補償①零點補償要求電橋的4個橋臂電阻值相同是不可能的，這樣就使電橋不能滿足初始平衡條件（U0≠0中串聯(lián)一個可調(diào)電阻進行調(diào)節(jié)補償。②溫度補償路溫度自補償?shù)哪康摹?yīng)變式傳感器應(yīng)用實例電阻應(yīng)變片、絲測量機械、儀器及工程結(jié)構(gòu)等的應(yīng)力、應(yīng)變力、壓力、扭矩、位移和加速度等物理量