電阻式傳感器應(yīng)變式課件

壓力檢測(cè)物理學(xué)中的“壓強(qiáng)”=檢測(cè)學(xué)中的“壓力”

在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中所提到的壓力絕大多數(shù)指的是表壓，生產(chǎn)中所使用的壓力表絕大多數(shù)都屬于表壓傳感器，而計(jì)量領(lǐng)域多使用絕對(duì)壓力傳感器。內(nèi)容導(dǎo)航壓電式傳感器1電阻應(yīng)變式傳感器2電容式傳感器3霍爾式傳感器4內(nèi)容導(dǎo)航工作原理1應(yīng)變片結(jié)構(gòu)和粘貼2測(cè)量電路3應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用4應(yīng)變式傳感器的組成彈性元件應(yīng)變片測(cè)量電路核心受力后產(chǎn)生機(jī)械變形將機(jī)械變形轉(zhuǎn)換成電阻變化將電阻的變化轉(zhuǎn)換為易于處理的電壓量輸出應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)應(yīng)變片的分類應(yīng)變片金屬應(yīng)變片半導(dǎo)體應(yīng)變片箔式金屬絲式薄膜式箔式應(yīng)變片的外形主要特性及參數(shù)初始電阻值R0：應(yīng)變片粘貼前在溫室下測(cè)定的電阻值。允許工作電流：允許通過(guò)應(yīng)變片而不影響其工作特性的最大電流。（廠家指定）應(yīng)變極限：是應(yīng)變片所能測(cè)量的最大應(yīng)變值。應(yīng)變片的粘貼應(yīng)變片粘貼6.引線焊接與防護(hù)1.試件表面處理5.粘貼質(zhì)量檢查4.固化2.確定貼片位置3.粘貼工作原理電阻應(yīng)變效應(yīng)

導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外界力的作用下，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形，其電阻值也將隨著發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。工作原理

金屬絲受拉時(shí)，l變長(zhǎng)、r變小，導(dǎo)致R變大。工作原理當(dāng)沿導(dǎo)體或半導(dǎo)體的長(zhǎng)度方向作用均勻拉力（或壓力）時(shí)，上式中、r、l都將發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電阻值R發(fā)生變化。金屬導(dǎo)體應(yīng)變片，受力后阻值變化主要由軸向幾何尺寸變化所引起的。半導(dǎo)體應(yīng)變片，受力后阻值變化主要由電阻率變化所引起的。實(shí)驗(yàn)證明，無(wú)論是金屬應(yīng)變片還是半導(dǎo)體應(yīng)變片，其電阻相對(duì)變化量R

R與材料力學(xué)中的軸向應(yīng)變x的關(guān)系在很大范圍內(nèi)是線性的，即

K—電阻應(yīng)變片的靈敏度（半導(dǎo)體應(yīng)變片靈敏度比導(dǎo)體靈敏度大幾十倍）應(yīng)變片用于測(cè)量力F的計(jì)算公式

由材料力學(xué)可知，x=F/（AE），所以R/R又可表示為

如果應(yīng)變片的靈敏度K和試件的橫截面積A以及彈性模量Ｅ均為已知，則只要設(shè)法測(cè)出R/R的數(shù)值，即可獲知試件受力Ｆ的大小。思考：如何判斷應(yīng)變片的受力情況？∴由于

根據(jù)應(yīng)用要求的不同，可接入不同數(shù)目的電阻應(yīng)變片，一般分為下面幾種形式的電橋：測(cè)量電路----電橋測(cè)量電路----單臂電橋應(yīng)變片受拉力，ε

為正應(yīng)變片受壓力，ε

為負(fù)測(cè)量電路----雙臂電橋（半橋）測(cè)量電路----全橋電路

上述三種工作方式中，全橋四臂工作方式的靈敏度最高，雙臂半橋次之，單臂半橋靈敏度最低。采用全橋（或雙臂半橋）還能實(shí)現(xiàn)溫度自補(bǔ)償。為什么要對(duì)應(yīng)變片進(jìn)行溫度補(bǔ)償？全橋的溫度補(bǔ)償原理

當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，橋臂上的應(yīng)變片溫度同時(shí)升高，溫度引起的電阻值漂移數(shù)值一致，可以相互抵消，所以全橋的溫漂較??；半橋也同樣能克服溫漂。應(yīng)用各種懸臂梁

FF固定點(diǎn)固定點(diǎn)電纜應(yīng)變片在懸臂梁上的粘貼及變形

應(yīng)變式荷重傳感器的外形及應(yīng)變片的粘貼位置FR1R2R4荷重傳感器原理演示

荷重傳感器上的應(yīng)變片在重力作用下產(chǎn)生變形。軸向變短，徑向變長(zhǎng)。

電子秤

磅秤超市打印秤遠(yuǎn)距離顯示人體秤

電位器傳感器又稱為變阻式傳感器。它們是由電阻絲、骨架及電刷(活動(dòng)觸點(diǎn))三個(gè)基本部分組成。電刷相對(duì)于電阻絲的運(yùn)動(dòng)可以是直線運(yùn)動(dòng)和螺旋運(yùn)動(dòng)，因而可以將直線位移或角位移轉(zhuǎn)換為與其成一定函數(shù)關(guān)系的電阻或電壓輸出。還可以測(cè)量一切可以轉(zhuǎn)換為位移的其它物理量參數(shù)，如壓力、加速度等。電位器式傳感器工作原理當(dāng)

時(shí)，電壓輸出Uo為：

電位器式位移傳感器是基于電阻分壓比原理來(lái)進(jìn)行位移測(cè)量的，用于直線位移的測(cè)量，最大行程可達(dá)500mm。由于滑動(dòng)觸點(diǎn)與導(dǎo)電塑料和引出軌道之間相互接觸，易磨損。

所以電位器式位移傳感器適用于位移變化不是很頻繁的場(chǎng)合。注意事項(xiàng)小