自動檢測技術(shù)與裝置-第二章-三節(jié)

第三節(jié)電阻式檢測元件電阻式檢測元件基本原理是將被測物理量轉(zhuǎn)換成電阻值的變化，然后，利用測量電路測出電阻的變化值，從而達(dá)到對被測物理量檢測的目的常見的電阻檢測元件有電阻應(yīng)變元件、熱電阻、濕敏電阻和氣敏電阻等第三節(jié)電阻式檢測元件一、應(yīng)變式檢測元件

電阻應(yīng)變片是將作用在檢測件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成電阻變化的敏感元件電阻應(yīng)變元件的工作原理

導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械變形其阻值將發(fā)生變化，這種現(xiàn)象成為“應(yīng)變效應(yīng)”電阻應(yīng)變片就是基于應(yīng)變效應(yīng)工作的第三節(jié)電阻式檢測元件設(shè)有一根長度為，截面積為，電阻率為的電阻絲，其電阻初值可表示為：若導(dǎo)體受到外力的作用被拉伸或壓縮，則會引起、、的變化從而引起電阻的變化第三節(jié)電阻式檢測元件應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)及種類金屬應(yīng)變片絲式絲式應(yīng)變片結(jié)構(gòu)圖

1，3—粘合劑；2—基底；4—蓋片；5—敏感柵；6—引線第三節(jié)電阻式檢測元件箔式應(yīng)變片第三節(jié)電阻式檢測元件半導(dǎo)體應(yīng)變片半導(dǎo)體應(yīng)變片主要有三種類型，體型半導(dǎo)體應(yīng)變片，薄膜型半導(dǎo)體應(yīng)變片和擴(kuò)散型半導(dǎo)體應(yīng)變片擴(kuò)散硅壓力傳感器結(jié)構(gòu)圖

第三節(jié)電阻式檢測元件應(yīng)變片的主要特性靈敏系數(shù)絕緣電阻絕緣電阻是指已安裝的應(yīng)變計(jì)的敏感柵和引線與被測件之間的電阻值第三節(jié)電阻式檢測元件橫向效應(yīng)直的線材繞成敏感柵后，即使總長度相同，應(yīng)變狀態(tài)一樣，應(yīng)變敏感柵的電阻變化仍要小一些，從而導(dǎo)致靈敏系數(shù)的改變，這種現(xiàn)象稱為橫向效應(yīng)機(jī)械滯后應(yīng)變片貼在試件上后，在一定溫度下，進(jìn)行循環(huán)的加載和卸載，加載和卸載時(shí)的輸入-輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象稱機(jī)械滯后第三節(jié)電阻式檢測元件零漂和蠕變粘貼在試件上的應(yīng)變片，在恒定溫度下，不承受機(jī)械應(yīng)變時(shí)指示應(yīng)變值隨時(shí)間變化的特性稱為應(yīng)變片的零漂在恒定溫度下，使應(yīng)變片承受一恒定的機(jī)械應(yīng)變，指示應(yīng)變值隨時(shí)間變化的特性稱應(yīng)變片的蠕變允許電流允許電流是指應(yīng)變片不因電流產(chǎn)生的熱量而影響測量準(zhǔn)確度所允許通過的最大電流第三節(jié)電阻式檢測元件應(yīng)變極限應(yīng)變片的應(yīng)變極限是指在規(guī)定的使用條件下，指示應(yīng)變與真實(shí)應(yīng)變的相對誤差不超過規(guī)定值（一般為10%）時(shí)的最大真實(shí)應(yīng)變值第三節(jié)電阻式檢測元件二、熱電阻式檢測元件

原理：基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的性質(zhì)熱電阻式檢測元件分為兩大類，一是金屬熱電阻，二是半導(dǎo)體熱敏電阻第三節(jié)電阻式檢測元件金屬熱電阻金屬熱電阻需考慮問題R0（t＝0的R）的大小綜合考慮常用的R0＝50Ω

和R0＝100Ω電阻絲的粗細(xì)綜合考慮：鉑電阻d＝0.03～0.07mm銅電阻d＝0.1m熱電阻絲第三節(jié)電阻式檢測元件一般的金屬的電阻值都隨溫度的升高而升高。但作為測溫的導(dǎo)體，應(yīng)具有一定的條件，同時(shí)也要標(biāo)準(zhǔn)化。目前常用的金屬熱電阻有鉑、銅鉑電阻：銅電阻：第三節(jié)電阻式檢測元件熱敏電阻

熱敏電阻是由金屬氧化物或半導(dǎo)體材料制成的熱敏元件特點(diǎn)：體積小、靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、使用壽命長；但呼喚性差、測量范圍不寬負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻呈現(xiàn)負(fù)的溫度系數(shù)，主要由Mn、Cn、Ni、Fe等金屬氧化物燒結(jié)而成第三節(jié)電阻式檢測元件正溫度系數(shù)（PTC）熱敏電阻呈現(xiàn)正溫度系數(shù)特性，是用BaTiO3摻如稀土元素使之半導(dǎo)體化而制成的臨界溫度（CTR）熱敏電阻是一種具有負(fù)的溫度系數(shù)的開關(guān)型熱敏電阻。具有很好的開關(guān)特性，常作為溫度控制元件第三節(jié)電阻式檢測元件工業(yè)熱電阻鎧裝式熱電阻輻射式溫度計(jì).第三節(jié)電阻式檢測元件三、其它電阻式檢測元件

濕敏電阻工作原理它是由感濕膜與保護(hù)膜1、電極2

和基片3組成濕敏元件結(jié)構(gòu)原理圖第三節(jié)電阻式檢測元件濕敏電阻的特性濕敏電阻的阻值隨濕度增加而減小，而且濕敏電阻的特性與溫度有關(guān)，所以在使用中，要采用溫度補(bǔ)償措施濕敏電阻特性曲線第三節(jié)電阻式檢測元件高分子濕敏電阻高分子濕敏電阻濕敏電阻第三節(jié)電阻式檢測元件氣敏電阻氣敏電阻是由某些半導(dǎo)體材料制成，它是利用半導(dǎo)體與特定氣體接觸時(shí)，其電阻值發(fā)生變化的效應(yīng)進(jìn)行測量的。

第三節(jié)電阻式檢測元件電位器式檢測元件電位器式檢測元件主要