工程信號(hào)-4傳感器1

1、大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取本章學(xué)習(xí)要求：本章學(xué)習(xí)要求：1.1.了解傳感器的分類了解傳感器的分類 2.2.掌握常用傳感器測(cè)量原理掌握常用傳感器測(cè)量原理3.3.了解傳感器測(cè)量電路了解傳感器測(cè)量電路工程測(cè)試與信號(hào)分析工程測(cè)試與信號(hào)分析大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)4.1 4.1 傳感器基本概念傳感器基本概念1. 1. 傳感器定義傳感器定義 直接感受被測(cè)量，并按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成易直接感受被測(cè)量，并按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量、傳輸和處理的信號(hào)的裝置或器件。于測(cè)量、傳輸和處理的信號(hào)的裝置或器件。 第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取例：自

2、動(dòng)控制門(mén)例：自動(dòng)控制門(mén)自動(dòng)門(mén)紅外感應(yīng)器自動(dòng)門(mén)紅外感應(yīng)器大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)物理量物理量電量電量 目前，傳感器轉(zhuǎn)換后的信號(hào)大多為電信號(hào)。目前，傳感器轉(zhuǎn)換后的信號(hào)大多為電信號(hào)。因而從狹義上講，傳感器是把外界輸入的非電信因而從狹義上講，傳感器是把外界輸入的非電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)2. 2. 傳感器的構(gòu)成傳感器的構(gòu)成第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取敏感元件：負(fù)責(zé)感受被測(cè)量的信息敏感元件：負(fù)責(zé)感受被測(cè)量的信息轉(zhuǎn)換元件：將感受的被測(cè)量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換元件：將感受的被測(cè)量轉(zhuǎn)換

3、為電信號(hào)輸出信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路：信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路： 將微弱的電信號(hào)放大和轉(zhuǎn)換為易于傳輸、處將微弱的電信號(hào)放大和轉(zhuǎn)換為易于傳輸、處理、記錄和顯示的電信號(hào)（放大器、電橋、振蕩器等）理、記錄和顯示的電信號(hào)（放大器、電橋、振蕩器等）大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取例：壓力傳感器例：壓力傳感器 壓壓 力力 作作 用用 膜片形變（應(yīng)變）膜片形變（應(yīng)變） 應(yīng)變片電阻改變應(yīng)變片電阻改變 轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件敏感元件敏感元件大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)3. 3. 傳感器的分類傳感器的分類1)1)按被測(cè)物理量分類按被測(cè)物理量分類常見(jiàn)的被測(cè)物理量常見(jiàn)的被測(cè)物理量機(jī)械量機(jī)械量: :

4、長(zhǎng)度長(zhǎng)度, ,厚度厚度, ,位移位移, ,速度速度, ,加速度加速度, , 旋轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)角, ,轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)數(shù), ,質(zhì)量質(zhì)量, ,重量重量, ,力力, , 壓力壓力, ,真空度真空度, ,力矩力矩, ,風(fēng)速風(fēng)速, ,流速流速, , 流量流量; ;聲聲: : 聲壓聲壓, ,噪聲噪聲. .磁磁: : 磁通磁通, ,磁場(chǎng)磁場(chǎng). .溫度溫度: : 溫度溫度, ,熱量熱量, ,比熱比熱. .光：光： 亮度，色彩亮度，色彩第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)機(jī)械式機(jī)械式, ,電氣式電氣式, ,光學(xué)式光學(xué)式, ,流體式等流體式等. .2)2)按工作的物理基礎(chǔ)分類按工作的物理

5、基礎(chǔ)分類: :第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)能量轉(zhuǎn)換型能量轉(zhuǎn)換型: :直接由被測(cè)對(duì)象輸入能量使其工作直接由被測(cè)對(duì)象輸入能量使其工作. . 例如例如: :熱電偶熱電偶, , 磁電式傳感器。磁電式傳感器。能量控制型能量控制型: :從外部供給能量并由被測(cè)量控制外部從外部供給能量并由被測(cè)量控制外部 供給能量的變化供給能量的變化. .例如例如: :電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變片. .3 3）按敏感元件與被測(cè)對(duì)象之間的能量關(guān)系）按敏感元件與被測(cè)對(duì)象之間的能量關(guān)系: :第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)4)4)按信號(hào)變換特征按

6、信號(hào)變換特征物性型物性型: :依靠敏感元件材料本身物理性質(zhì)的變化來(lái)依靠敏感元件材料本身物理性質(zhì)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換實(shí)現(xiàn)信號(hào)變換. .如如: :水銀溫度計(jì)水銀溫度計(jì). .結(jié)構(gòu)型結(jié)構(gòu)型: :依靠傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)變依靠傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)變. . 例如例如: :電容式和電感式傳感器電容式和電感式傳感器. .第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)(1 (1 利用物理現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)和生物效應(yīng)設(shè)計(jì)制作利用物理現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)和生物效應(yīng)設(shè)計(jì)制作各種用途的傳感器各種用途的傳感器4. 4. 傳感器的發(fā)展傳感器的發(fā)展(2(2傳感器向高精度、一體化、小型

7、化的方向發(fā)展。傳感器向高精度、一體化、小型化的方向發(fā)展。(3 (3 發(fā)展帶有微處理器并兼有檢測(cè)和信息處理功能發(fā)展帶有微處理器并兼有檢測(cè)和信息處理功能的智能型傳感器。的智能型傳感器。第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取智能壓力網(wǎng)絡(luò)傳感智能壓力網(wǎng)絡(luò)傳感器器振動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳感器振動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳感器內(nèi)裝內(nèi)裝IC加速度傳感器加速度傳感器大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)5. 5. 機(jī)械式傳感器及應(yīng)用機(jī)械式傳感器及應(yīng)用第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取以彈性體作為傳感以彈性體作為傳感器的敏感元件，被器的敏感元件，

8、被測(cè)量可以是力，壓測(cè)量可以是力，壓力，溫度等物理量，力，溫度等物理量，輸出則是彈性體本輸出則是彈性體本身的彈性變形，這身的彈性變形，這種變形可以轉(zhuǎn)換為種變形可以轉(zhuǎn)換為其他形式的變量。其他形式的變量。a.a.測(cè)力計(jì)測(cè)力計(jì)b.b.壓力計(jì)壓力計(jì)c.c.溫度計(jì)溫度計(jì)大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取彈簧管壓力表彈簧管壓力表大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取壓力壓力-彈簧管自由端位移彈簧管自由端位移-通過(guò)拉桿使扇形齒輪偏轉(zhuǎn)通過(guò)拉桿使扇形齒輪偏轉(zhuǎn)-同軸指針指同軸指針指示壓力示壓力大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)第四章第四章 、

9、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取波紋管壓力表波紋管壓力表膜盒壓力表膜盒壓力表大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取微型探測(cè)開(kāi)關(guān)亦被微型探測(cè)開(kāi)關(guān)亦被看作機(jī)械式傳感器?？醋鳈C(jī)械式傳感器。鋼制工件通過(guò)簧片鋼制工件通過(guò)簧片和電磁鐵之間時(shí)，和電磁鐵之間時(shí)，簧片被接通而接合?；善唤油ǘ雍?。1.工件工件 2.電磁鐵電磁鐵3.導(dǎo)槽導(dǎo)槽 4.簧片開(kāi)關(guān)簧片開(kāi)關(guān)5.電極電極 6.惰性氣體惰性氣體7.簧片簧片 大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)4.2 4.2 電阻式傳感器電阻式傳感器 電阻式傳感器電阻式傳感器是把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為電阻變化的一種傳是把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為電阻變化的一種傳感器感

10、器, ,按工作的原理可分為按工作的原理可分為: :變阻器式、電阻應(yīng)變式、變阻器式、電阻應(yīng)變式、熱敏式、光敏式等。熱敏式、光敏式等。一、一、 變阻器式傳感器變阻器式傳感器(1)(1)變阻器式傳感器原理及特性變阻器式傳感器原理及特性第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué) 等效電路分析等效電路分析: :L-L-變阻器總長(zhǎng)變阻器總長(zhǎng)x-x-電刷移動(dòng)量電刷移動(dòng)量R-R-總電阻總電阻R Rx x電刷電阻電刷電阻xLEE1Lx=RRx=EE1x=L*E1 / E=f(E1)無(wú)負(fù)載效應(yīng)無(wú)負(fù)載效應(yīng)第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大

11、學(xué)(2) (2) 變阻器式傳感器的性能參數(shù)變阻器式傳感器的性能參數(shù): : 1) 1)線性線性; 4); 4)移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)角度范圍移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)角度范圍; ; 2) 2) 分辨率分辨率; 5); 5)電阻溫度系數(shù)電阻溫度系數(shù); ; 3) 3)整個(gè)電阻值的偏差整個(gè)電阻值的偏差; 6); 6)壽命壽命; ;(3)(3)變阻器式傳感器的分類變阻器式傳感器的分類單圈電位器單圈電位器多圈電位器多圈電位器直線滑動(dòng)式電位器直線滑動(dòng)式電位器第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)變阻器式傳感器產(chǎn)品變阻器式傳感器產(chǎn)品第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)

12、大連交通大學(xué)例：例：重量的自動(dòng)檢測(cè)重量的自動(dòng)檢測(cè)-配料設(shè)備配料設(shè)備 比較比較重量設(shè)定原材料原材料原理：彈簧原理：彈簧-力力-位移位移 -電位器電位器-電阻電阻第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)二、電阻應(yīng)變式傳感器二、電阻應(yīng)變式傳感器-應(yīng)變片應(yīng)變片 電阻應(yīng)變片工作原理是基于金屬導(dǎo)體的電阻應(yīng)變片工作原理是基于金屬導(dǎo)體的應(yīng)變效應(yīng)變效應(yīng)應(yīng)，即金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其，即金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值隨著所受機(jī)械變形電阻值隨著所受機(jī)械變形( (伸長(zhǎng)或縮短伸長(zhǎng)或縮短) )的變化而發(fā)的變化而發(fā)生變化的現(xiàn)象。生變化的現(xiàn)象。 第四章第四章

13、、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)(1) (1) 工作原理工作原理上述任何一個(gè)參數(shù)變換均會(huì)引起電阻變化上述任何一個(gè)參數(shù)變換均會(huì)引起電阻變化, ,求全微分求全微分金屬應(yīng)變片的電阻為金屬應(yīng)變片的電阻為/RL A代入代入/RL A2LLRLAAAA RLARLA第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)金屬絲：金屬絲：2rA金屬絲體積不變：金屬絲體積不變：rLrL dAAr2 r rdr 2A2 r r2rArr 泊松比泊松比2RLrRLr第四章第四章 、工

14、程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)有：有：2RR對(duì)金屬材料，導(dǎo)電率變化很小對(duì)金屬材料，導(dǎo)電率變化很?。篟(12)R金屬絲應(yīng)變片金屬絲應(yīng)變片：通常金屬電阻絲的通常金屬電阻絲的K=1.73.6之間之間RK/(12)R 第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)(2) (2) 應(yīng)變片基本結(jié)構(gòu)應(yīng)變片基本結(jié)構(gòu) 第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)應(yīng)變計(jì)金屬應(yīng)變片金屬應(yīng)變片第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)應(yīng)變計(jì)常用應(yīng)變片常用應(yīng)變片 第四章第四章 、工程測(cè)試信

15、號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)(3) (3) 應(yīng)變片的主要參數(shù)應(yīng)變片的主要參數(shù) 1 1）幾何參數(shù)：柵長(zhǎng)）幾何參數(shù)：柵長(zhǎng)L L和絲柵寬度和絲柵寬度b b，制造廠常用，制造廠常用 b bL L表示。表示。2 2）電阻值：應(yīng)變片的原始電阻值。）電阻值：應(yīng)變片的原始電阻值。 3 3）靈敏系數(shù)：）靈敏系數(shù)：/RRK 應(yīng)變片安裝在試件表面，在其軸線方向的單向應(yīng)應(yīng)變片安裝在試件表面，在其軸線方向的單向應(yīng)力作用下，其電阻阻值的相對(duì)變化量與主應(yīng)力方向上力作用下，其電阻阻值的相對(duì)變化量與主應(yīng)力方向上的應(yīng)變之比。的應(yīng)變之比。 泊松比泊松比0.2850.285的鋼材試件受一維應(yīng)力作用，由實(shí)驗(yàn)的鋼

16、材試件受一維應(yīng)力作用，由實(shí)驗(yàn)方法獲得靈敏系數(shù)。每批產(chǎn)品抽樣實(shí)驗(yàn)。方法獲得靈敏系數(shù)。每批產(chǎn)品抽樣實(shí)驗(yàn)。第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)5 5）其它表示應(yīng)變片性能的參數(shù)）其它表示應(yīng)變片性能的參數(shù)機(jī)械滯后、零漂和蠕變、允許電流、工作溫度以及機(jī)械滯后、零漂和蠕變、允許電流、工作溫度以及疲勞壽命等。疲勞壽命等。 4 4）橫向效應(yīng)）橫向效應(yīng) 由于電阻絲橫向部分的影響，使總的電阻變化由于電阻絲橫向部分的影響，使總的電阻變化小于純直線電阻絲的電阻變化小于純直線電阻絲的電阻變化，這種變化稱為橫向橫向效應(yīng)。效應(yīng)。第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大

17、連交通大學(xué)大連交通大學(xué)(4) (4) 應(yīng)變片測(cè)量電路應(yīng)變片測(cè)量電路VER1R2R4R3ERRRRRRRRV)(32413142第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)ERRRRRRRRV)(32413142令：令：RR 13RRR RRR42RRR(RR)VE(RR)(RRR)ER4R R(12)kR 金屬絲應(yīng)變片：金屬絲應(yīng)變片：V V與應(yīng)變成線性關(guān)系，可以通過(guò)測(cè)量電壓測(cè)量應(yīng)變與應(yīng)變成線性關(guān)系，可以通過(guò)測(cè)量電壓測(cè)量應(yīng)變Ek4 第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)（5）電阻應(yīng)變片的選擇、粘貼技術(shù)）電阻應(yīng)變片的選擇、粘

18、貼技術(shù) 1.1.目測(cè)電阻應(yīng)變片有無(wú)折痕目測(cè)電阻應(yīng)變片有無(wú)折痕. .斷絲等斷絲等 缺陷，有缺陷的應(yīng)變片不能粘貼。缺陷，有缺陷的應(yīng)變片不能粘貼。2.2.用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量應(yīng)變片電阻值大用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量應(yīng)變片電阻值大 小。同一電橋中各應(yīng)變片之間阻值小。同一電橋中各應(yīng)變片之間阻值 相差不得大于相差不得大于0.50.5歐姆歐姆. .3.3.試件表面處理：貼片處用細(xì)紗紙打磨干凈，用試件表面處理：貼片處用細(xì)紗紙打磨干凈，用 酒精棉球反復(fù)擦洗貼處，直到棉球無(wú)黑跡為止。酒精棉球反復(fù)擦洗貼處，直到棉球無(wú)黑跡為止。4.4.應(yīng)變片粘貼應(yīng)變片粘貼: :在應(yīng)變片基底上擠一小滴在應(yīng)變片基底上擠一小滴502502膠水，膠水，

19、輕輕涂抹均勻，立即放在應(yīng)變貼片位置。輕輕涂抹均勻，立即放在應(yīng)變貼片位置。第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)5.5.焊線焊線: :用電烙鐵將應(yīng)變片的引線焊接到導(dǎo)引線上。用電烙鐵將應(yīng)變片的引線焊接到導(dǎo)引線上。6.6.用兆歐表檢查應(yīng)變片與試件之間的絕緣阻值，應(yīng)用兆歐表檢查應(yīng)變片與試件之間的絕緣阻值，應(yīng) 大于大于500M500M歐。歐。7.7.應(yīng)變片保護(hù)：用應(yīng)變片保護(hù)：用704704硅橡膠覆于應(yīng)變片上，防止硅橡膠覆于應(yīng)變片上，防止 受潮。受潮。第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)（6）半導(dǎo)體應(yīng)變片半導(dǎo)體應(yīng)變片RL(1

20、2)RL簡(jiǎn)化為：簡(jiǎn)化為：RRELLRK/ER 半導(dǎo)體材料受到應(yīng)力作用時(shí)，其電阻率會(huì)發(fā)生半導(dǎo)體材料受到應(yīng)力作用時(shí)，其電阻率會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為變化，這種現(xiàn)象稱為壓阻效應(yīng)壓阻效應(yīng)。L沿某晶向沿某晶向L的壓阻系數(shù)；的壓阻系數(shù)；沿某晶向沿某晶向L的應(yīng)變；的應(yīng)變；E半導(dǎo)體材料的彈性模量半導(dǎo)體材料的彈性模量第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)三種類型三種類型利用半導(dǎo)體材料的體電阻作為粘貼式應(yīng)變片利用半導(dǎo)體材料的體電阻作為粘貼式應(yīng)變片在半導(dǎo)體材料的基片上用集成電路工藝制成擴(kuò)散電阻在半導(dǎo)體材料的基片上用集成電路工藝制成擴(kuò)散電阻 特點(diǎn)：特點(diǎn)：靈敏度非常高，有時(shí)傳感器

21、的輸出不需放大可直接用于測(cè)量；靈敏度非常高，有時(shí)傳感器的輸出不需放大可直接用于測(cè)量；分辨率高，例如測(cè)量壓力時(shí)可測(cè)出分辨率高，例如測(cè)量壓力時(shí)可測(cè)出1020Pa的微壓；的微壓；測(cè)量元件的有效面積可做得很小，故頻率響應(yīng)高；測(cè)量元件的有效面積可做得很小，故頻率響應(yīng)高； 其最大的缺點(diǎn)是溫度誤差大，故需溫度補(bǔ)償或恒溫條件下其最大的缺點(diǎn)是溫度誤差大，故需溫度補(bǔ)償或恒溫條件下使用。使用。用真空蒸鍍的方法將半導(dǎo)體簿膜直接蒸鍍?cè)趥鞲衅鞯挠谜婵照翦兊姆椒▽雽?dǎo)體簿膜直接蒸鍍?cè)趥鞲衅鞯膹椥栽蠌椥栽系谒恼碌谒恼?、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué) 如圖是一個(gè)采用單晶硅作成的懸臂梁式

22、彈性元件，并且采如圖是一個(gè)采用單晶硅作成的懸臂梁式彈性元件，并且采用平面擴(kuò)散工藝技術(shù)，在它上面形成四個(gè)性能一致的電阻，構(gòu)用平面擴(kuò)散工藝技術(shù)，在它上面形成四個(gè)性能一致的電阻，構(gòu)成全橋；在梁的自由端連接上敏感質(zhì)量塊，組成懸臂梁應(yīng)變式成全橋；在梁的自由端連接上敏感質(zhì)量塊，組成懸臂梁應(yīng)變式加速度傳感器。加速度傳感器。 第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué) ZP5100 ZP5100壓力變送器是專為解決油田鉆井、測(cè)井中，泥漿宜壓力變送器是專為解決油田鉆井、測(cè)井中，泥漿宜堵塞引壓孔、強(qiáng)振動(dòng)等惡劣環(huán)境而特殊設(shè)計(jì)制造的。該變送器堵塞引壓孔、強(qiáng)振動(dòng)等惡劣環(huán)境而特殊設(shè)計(jì)制

23、造的。該變送器采用離子束濺射薄膜壓力傳感器作為敏感元件，和電子線路做采用離子束濺射薄膜壓力傳感器作為敏感元件，和電子線路做成一體化結(jié)構(gòu)，輸出成一體化結(jié)構(gòu)，輸出4-20mA4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。該型號(hào)為全不銹鋼圓柱標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。該型號(hào)為全不銹鋼圓柱型平膜結(jié)構(gòu)，使用方便。特別適用于油田測(cè)井、制藥、紡織等型平膜結(jié)構(gòu)，使用方便。特別適用于油田測(cè)井、制藥、紡織等粘稠宜堵、強(qiáng)振動(dòng)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。粘稠宜堵、強(qiáng)振動(dòng)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)（7 7）電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用：測(cè)力）電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用：測(cè)力第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)

24、的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)例：例：橋梁固有頻率測(cè)量橋梁固有頻率測(cè)量第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)例：例：電子稱電子稱原理將物品重量通過(guò)懸臂梁轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)變形再通過(guò)應(yīng)變片轉(zhuǎn)化為電量輸出。第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)例：沖床生產(chǎn)記數(shù)例：沖床生產(chǎn)記數(shù) 和生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)測(cè)和生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)測(cè)第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)例：機(jī)器人握力測(cè)量例：機(jī)器人握力測(cè)量第四章第四章 、工程

25、測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)例：例：振動(dòng)式地音入侵探測(cè)器振動(dòng)式地音入侵探測(cè)器 適合于金庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)、古建筑的防范，挖墻、打適合于金庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)、古建筑的防范，挖墻、打洞、爆破等破壞行為均可及時(shí)發(fā)現(xiàn)。洞、爆破等破壞行為均可及時(shí)發(fā)現(xiàn)。第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)三、三、熱電阻式傳感器熱電阻式傳感器 工作原理基于工作原理基于熱電阻熱電阻效應(yīng)效應(yīng)，即物質(zhì)的電阻率隨，即物質(zhì)的電阻率隨溫度變化而發(fā)生變化的特性。溫度變化而發(fā)生變化的特性。 第四章第四章 、工程

26、測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取 熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。它的主要特?zé)犭娮枋侵械蜏貐^(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測(cè)量精確度是最點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測(cè)量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。應(yīng)用于應(yīng)用于-200-200600600范圍內(nèi)的溫度測(cè)量范圍內(nèi)的溫度測(cè)量 大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)1.1.金屬熱電阻金屬熱電阻（1 1）鉑電阻）鉑電阻化學(xué)穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性好，可作為基準(zhǔn)電阻化學(xué)穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性好，可作為基準(zhǔn)電阻)8500()1(20CtCBtAtRRt)0200()100(1320CtCttCBtAtRRt0RRt、為為t t和和0 時(shí)的時(shí)的電阻值，電阻值，A A、B B、C C為常數(shù)為常數(shù)量程量程)850200(CC第四章第四章 、工程測(cè)試信號(hào)的獲取、工程測(cè)試信號(hào)的獲取大連交通大學(xué)大連交通大學(xué)（2 2）銅電阻）銅