任務(wù)三 電阻應(yīng)變式傳感器

項(xiàng)目三

壓力測量

項(xiàng)目三

壓力測量項(xiàng)目描述：在生產(chǎn)過程中，壓力檢測與調(diào)控系統(tǒng)的應(yīng)用非常廣泛。例如家用高壓鍋、鍋爐壓力減壓閥等都是大家熟悉的壓力檢測調(diào)節(jié)裝置。在生產(chǎn)、科研和日常生活中進(jìn)行壓力監(jiān)控與控制是保證生產(chǎn)工藝要求、設(shè)備與認(rèn)識(shí)安全所必須的。本項(xiàng)目主要介紹各類壓力檢測傳感器的原理、特性及應(yīng)用。項(xiàng)目目標(biāo)：通過本項(xiàng)目學(xué)習(xí)，壓力的基本感念以及學(xué)會(huì)識(shí)別常用的壓力傳感器，了解其基本結(jié)構(gòu)和工作原理，通過實(shí)驗(yàn)掌握各類壓力傳感器的基本特性、接線方法和實(shí)際應(yīng)用。

任務(wù)3電阻應(yīng)變式傳感器知識(shí)目標(biāo)：1.了解波紋管的結(jié)構(gòu)及工作原理；2.了解彈性敏感元件定義及特性；3.了解彈簧管壓力表的結(jié)構(gòu)及工作原理；4.了解彈簧管壓力表的安裝事項(xiàng)。能力目標(biāo)：1.能利用彈簧管壓力表進(jìn)行壓力檢測；2.能正確可靠的安裝彈簧管壓力表。素質(zhì)目標(biāo)：1.養(yǎng)成獨(dú)立思考和動(dòng)手操作的習(xí)慣;2.培養(yǎng)小組協(xié)調(diào)能力和合作學(xué)習(xí)的精神。在日常生活中我們經(jīng)常會(huì)遇到稱重問題，例如去超市買菜要稱重量，生產(chǎn)中原料要按照一定比例進(jìn)行配比。從過去到現(xiàn)在，我們用來稱重的工具也在隨著科技的發(fā)展，更新?lián)Q代。如圖3-3-1就是兩種典型的稱重設(shè)備，它們分別是如何稱重的？任務(wù)3電阻應(yīng)變式傳感器一、電阻應(yīng)變式傳感器

電阻應(yīng)變式傳感器是將被測量的應(yīng)力（壓力、荷重、扭力等）通過所產(chǎn)生的金屬彈性形變轉(zhuǎn)換成電阻變化的檢測元件。1.工作原理電阻應(yīng)變式傳感器主要由彈性敏感元件、電阻應(yīng)變片、補(bǔ)償電阻和外殼等組成。彈性敏感元件受到所測量的力而產(chǎn)生變形，并使附著其上的電阻應(yīng)變片一起變形。電阻應(yīng)變片再將變形轉(zhuǎn)換為電阻值的變化，通過轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)變成電量輸出,電量變化的大小反映了被測物理量的大小，從而可以測量力、壓力、扭矩、位移、加速度等多種物理量。電阻應(yīng)變片的電阻隨著它所承受的機(jī)械變形（伸長或縮短）的大小發(fā)生變化的一種物理現(xiàn)象稱為電阻的應(yīng)變效應(yīng)。任務(wù)3電阻應(yīng)變式傳感器2.電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)電阻應(yīng)變片有敏感柵、引線、粘結(jié)劑、覆蓋層和基底五部分組成，結(jié)構(gòu)如圖3-3-2所示。任務(wù)3電阻應(yīng)變式傳感器3.電阻應(yīng)變片的分類目前應(yīng)用最廣泛的電阻應(yīng)變片有兩種：金屬應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片。（1）金屬應(yīng)變片金屬電阻應(yīng)變片的種類繁多，形式多樣，常見的結(jié)構(gòu)有金屬絲式應(yīng)變片、金屬箔式應(yīng)變片和薄膜式應(yīng)變片。圖3-3-4任務(wù)3電阻應(yīng)變式傳感器3.電阻應(yīng)變片的分類（2）半導(dǎo)體應(yīng)變片半導(dǎo)體應(yīng)變片是用半導(dǎo)體材料制成的,其工作原理是基于半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)。所謂壓阻效應(yīng)，是指半導(dǎo)體材料在某一軸向受外力作用時(shí),其電阻率ρ發(fā)生變化的現(xiàn)象，如圖3-3-5所示為半導(dǎo)體應(yīng)變片結(jié)構(gòu)示意圖。任務(wù)3電阻應(yīng)變式傳感器二、電阻應(yīng)變式壓力傳感器測量電路1.直流電橋

直流電橋的基本形式如圖3-3-6所示，R1，R2，R3，R4稱為電橋的橋臂。RL為其負(fù)載（可以是測量儀表內(nèi)阻或其他負(fù)載）。任務(wù)3電阻應(yīng)變式傳感器二、電阻應(yīng)變式壓力傳感器測量電路2.常用電橋測量電路

根據(jù)工作中電阻應(yīng)變片參與變化的橋臂的個(gè)數(shù)，將電橋測量電路分為：半橋單臂式、半橋雙臂式、全橋式三種電路，如圖3-3-7所示。任務(wù)3電阻應(yīng)變式傳感器三、電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用

常用的電阻應(yīng)變式傳感器有應(yīng)變式測力傳