傳感器原理與應(yīng)用課件 第4章 電阻應(yīng)變式傳感器

傳感器原理與應(yīng)用課件第4章電阻應(yīng)變式傳感器Contents目錄電阻應(yīng)變式傳感器概述電阻應(yīng)變式傳感器的類型與結(jié)構(gòu)電阻應(yīng)變式傳感器的測量電路電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用實(shí)例電阻應(yīng)變式傳感器的校準(zhǔn)與維護(hù)電阻應(yīng)變式傳感器概述01電阻應(yīng)變式傳感器是一種利用電阻應(yīng)變效應(yīng)（導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨其機(jī)械形變而發(fā)生變化的現(xiàn)象）來測量物理量的傳感器。定義電阻應(yīng)變式傳感器通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測量電路組成。敏感元件感受被測量的變化，通過轉(zhuǎn)換元件將形變轉(zhuǎn)換為電阻值的變化，再由測量電路將電阻值的變化轉(zhuǎn)換為電信號輸出。工作原理定義與工作原理電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制、氣瓶壓力監(jiān)測等領(lǐng)域。用于測量機(jī)械位移、振動等物理量，如橋梁、建筑物的振動監(jiān)測。用于稱重、測力、扭矩等場合，如電子秤、扭矩測試儀等。通過熱敏電阻實(shí)現(xiàn)溫度的測量，常用于溫度控制系統(tǒng)。壓力測量位移測量力與扭矩測量溫度測量結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、穩(wěn)定性好、測量范圍寬、輸出信號大、抗干擾能力強(qiáng)等。長期使用可能會產(chǎn)生零點(diǎn)漂移，需要定期校準(zhǔn)；對溫度和濕度等環(huán)境因素較為敏感；測量電路復(fù)雜，需要精確的電源和信號處理電路。電阻應(yīng)變式傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)電阻應(yīng)變式傳感器的類型與結(jié)構(gòu)02金屬電阻應(yīng)變片是一種常用的電阻應(yīng)變式傳感器，其電阻值會隨著受力而發(fā)生變化。金屬電阻應(yīng)變片通常由金屬絲繞成螺旋狀，并涂覆絕緣材料制成。當(dāng)金屬電阻應(yīng)變片受到外力作用時(shí)，其電阻值會發(fā)生變化，從而輸出相應(yīng)的電信號。金屬電阻應(yīng)變片半導(dǎo)體應(yīng)變片是一種利用半導(dǎo)體材料制成的電阻應(yīng)變式傳感器。其電阻值會隨著受力而發(fā)生變化，并且具有較高的靈敏度和線性度。半導(dǎo)體應(yīng)變片常用于測量微小應(yīng)變和高溫環(huán)境下的應(yīng)變測量。半導(dǎo)體應(yīng)變片其具有較高的耐高溫性能、穩(wěn)定性和可靠性，常用于高溫、高壓和腐蝕性環(huán)境下的應(yīng)變測量。陶瓷電阻應(yīng)變片通常由陶瓷基底和金屬電阻絲組成。陶瓷電阻應(yīng)變片是一種利用陶瓷材料制成的電阻應(yīng)變式傳感器。陶瓷電阻應(yīng)變片0102其他類型的電阻應(yīng)變式傳感器這些傳感器具有不同的結(jié)構(gòu)和工作原理，適用于不同的應(yīng)用場景。其他類型的電阻應(yīng)變式傳感器包括薄膜電阻應(yīng)變片、厚膜電阻應(yīng)變片等。電阻應(yīng)變式傳感器的測量電路03差動半橋電路由兩個(gè)電阻應(yīng)變片反向串聯(lián)組成，輸出電壓與單片電阻應(yīng)變片的輸出電壓相比提高了一倍，減小了溫度誤差。差動全橋電路由四個(gè)電阻應(yīng)變片組成橋式電路，相對兩片受拉，另相對兩片受壓，輸出電壓是單片電阻應(yīng)變片的8倍，提高了靈敏度和減小了非線性誤差。電橋電路將電橋輸出信號進(jìn)行放大，便于傳輸和處理。作用具有抑制零點(diǎn)漂移、抑制干擾信號和共模信號、提高放大倍數(shù)等作用。特點(diǎn)差分放大電路作用將差分放大電路的輸出信號進(jìn)一步放大，以滿足后續(xù)處理電路的需要。特點(diǎn)具有高輸入阻抗、低輸出阻抗、低零點(diǎn)漂移等特點(diǎn)。電壓放大電路輸出信號的數(shù)字化處理作用將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，便于計(jì)算機(jī)處理和傳輸。特點(diǎn)具有高精度、高可靠性、低功耗等特點(diǎn)。電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用實(shí)例04利用電阻應(yīng)變式傳感器測量壓力，通過將壓力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變，再通過電阻的變化來檢測壓力。廣泛應(yīng)用于氣瓶壓力、管道壓力、工業(yè)控制等領(lǐng)域。壓力傳感器用于測量液體或氣體的壓力，常用于氣象監(jiān)測、流體管道壓力監(jiān)測等場合。壓力計(jì)壓力測量位移傳感器利用電阻應(yīng)變式傳感器測量位移，通過將位移轉(zhuǎn)換為應(yīng)變，再通過電阻的變化來檢測位移。廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工、自動化生產(chǎn)線等領(lǐng)域。尺子利用電阻應(yīng)變式傳感器制作的電子尺，可以高精度地測量長度和位移，常用于機(jī)床、測量儀器等領(lǐng)域。位移測量振動測量利用電阻應(yīng)變式傳感器測量振動，通過將振動轉(zhuǎn)換為應(yīng)變，再通過電阻的變化來檢測振動。廣泛應(yīng)用于機(jī)械故障診斷、地震監(jiān)測等領(lǐng)域。振動傳感器用于測量地震或其他振動源的振動，可以記錄地震波的波形和參數(shù)，為地震預(yù)警和地震研究提供數(shù)據(jù)。測震儀VS利用電阻應(yīng)變式傳感器測量溫度，通過將溫度變化轉(zhuǎn)換為應(yīng)變，再通過電阻的變化來檢測溫度。廣泛應(yīng)用于溫度控制、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。體溫計(jì)利用電阻應(yīng)變式傳感器制作的電子體溫計(jì)，可以快速、準(zhǔn)確地測量體溫，常用于醫(yī)療、家庭等領(lǐng)域。溫度傳感器溫度測量電阻應(yīng)變式傳感器的校準(zhǔn)與維護(hù)05零點(diǎn)校準(zhǔn)滿量程校準(zhǔn)重復(fù)性校準(zhǔn)線性校準(zhǔn)校準(zhǔn)方法與步驟01020304將傳感器置于無應(yīng)變狀態(tài)，調(diào)整傳感器輸出，使其為零。將傳感器置于最大應(yīng)變狀態(tài)，調(diào)整傳感器輸出，使其達(dá)到滿量程。對同一應(yīng)變狀態(tài)進(jìn)行多次測量，檢查傳感器的重復(fù)性。在多個(gè)不同的應(yīng)變狀態(tài)下，檢查傳感器的線性輸出。使用柔軟的干布清潔傳感器表面，避免使用含有化學(xué)物質(zhì)的清潔劑。定期清潔定期檢查電纜是否破損或松動，保持電纜干燥。檢查電纜保持傳感器表面清潔，避免灰塵和水的侵入。防塵防水在長期不使用時(shí)，將傳感器存放在干燥、無塵的地方。存儲維護(hù)與保養(yǎng)檢查電源是否正常，檢查電纜是否連接良好