電阻式傳感器教學(xué)課件

電阻式傳感器歡迎來到電阻式傳感器的世界。這種傳感器在現(xiàn)代測量和控制系統(tǒng)中扮演著關(guān)鍵角色。讓我們一起探索它的奧秘。什么是電阻式傳感器定義電阻式傳感器是一種將物理量變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的裝置。原理利用材料或結(jié)構(gòu)的電阻隨外界因素變化的特性。功能測量壓力、溫度、位移等多種物理量。電阻式傳感器的原理物理量變化外界環(huán)境的物理量發(fā)生變化。傳感元件反應(yīng)傳感元件的電阻值隨之改變。電信號轉(zhuǎn)換電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號。信號處理電信號經(jīng)過放大、濾波等處理。電阻式傳感器的基本組成敏感元件直接感受被測量的部分，如應(yīng)變片、熱敏電阻等。轉(zhuǎn)換元件將敏感元件的變化轉(zhuǎn)換為電阻變化。測量電路將電阻變化轉(zhuǎn)換為可測量的電信號。輔助電路如溫度補(bǔ)償、信號調(diào)理等電路。電阻式傳感器的分類應(yīng)變式利用材料的應(yīng)變效應(yīng)。壓敏式利用材料的壓阻效應(yīng)。熱敏式利用材料的溫度系數(shù)?；瑒?dòng)式利用電阻器的分壓原理。應(yīng)變式傳感器定義利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的應(yīng)變效應(yīng)，將力、壓力等物理量轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器。特點(diǎn)高靈敏度線性度好可測量多種物理量應(yīng)變式傳感器的工作原理1外力作用被測物體受到外力產(chǎn)生變形。2應(yīng)變產(chǎn)生傳感器的敏感元件隨之產(chǎn)生應(yīng)變。3電阻變化應(yīng)變導(dǎo)致敏感元件的電阻發(fā)生變化。4信號輸出電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號輸出。應(yīng)變式傳感器的類型壓敏電阻傳感器定義利用某些材料在受壓時(shí)電阻值發(fā)生變化的特性制成的傳感器。材料常用碳粉、金屬氧化物等壓敏材料。用途主要用于測量壓力、力和加速度等物理量。壓敏電阻傳感器的工作原理壓力作用外部壓力作用于傳感器。材料變形壓敏材料發(fā)生微觀變形。電阻變化材料的電阻值隨壓力變化。信號輸出電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號。壓敏電阻傳感器的特點(diǎn)高靈敏度對壓力變化反應(yīng)敏感。結(jié)構(gòu)簡單設(shè)計(jì)和制造相對容易。成本低廉適合大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。非線性電阻與壓力的關(guān)系通常呈非線性。熱敏電阻傳感器定義利用材料的電阻隨溫度變化的特性制成的傳感器。類型正溫度系數(shù)(PTC)負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻傳感器的工作原理1溫度變化環(huán)境溫度發(fā)生變化。2材料響應(yīng)熱敏材料的電阻值隨溫度變化。3電阻變化PTC電阻增加，NTC電阻減少。4信號輸出電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號。熱敏電阻傳感器的特點(diǎn)高靈敏度對溫度變化反應(yīng)敏感?？焖夙憫?yīng)溫度變化迅速反映在電阻上。體積小易于集成到各種設(shè)備中。非線性電阻-溫度關(guān)系通常為非線性?；瑒?dòng)電阻傳感器定義利用電阻器的分壓原理，通過滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置變化來測量位移的傳感器。結(jié)構(gòu)由電阻體、滑動(dòng)觸點(diǎn)和外殼組成。用途主要用于測量直線或角度位移?；瑒?dòng)電阻傳感器的工作原理位移產(chǎn)生被測物體發(fā)生位移。觸點(diǎn)移動(dòng)滑動(dòng)觸點(diǎn)在電阻體上移動(dòng)。電阻分配電阻值按觸點(diǎn)位置分配。信號輸出分配的電阻值轉(zhuǎn)換為電信號?；瑒?dòng)電阻傳感器的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單易于理解和維護(hù)。線性度好輸出與位移成良好的線性關(guān)系。分辨率高可以精確測量小的位移變化。壽命有限機(jī)械磨損會(huì)影響使用壽命。電阻式傳感器的檢測電路主要類型電橋電路分壓電路功能將傳感器的電阻變化轉(zhuǎn)換為易于測量和處理的電壓或電流信號。電橋電路1平衡狀態(tài)橋路兩臂電壓相等。2失衡檢測電阻變化導(dǎo)致橋路失衡。3高精度可檢測微小的電阻變化。4溫度補(bǔ)償可通過橋路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。分壓電路1簡單結(jié)構(gòu)由傳感器和固定電阻組成。2電壓輸出電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓變化。3靈活應(yīng)用適用于各種電阻式傳感器。4線性輸出在一定范圍內(nèi)輸出與電阻成線性關(guān)系。電阻式傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域工業(yè)自動(dòng)化用于各種生產(chǎn)線和加工設(shè)備。醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用于各種診斷和監(jiān)測儀器。汽車工業(yè)用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制和安全系統(tǒng)。航空航天應(yīng)用于飛行控制和結(jié)構(gòu)監(jiān)測。應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用電子秤用于精確測量重量，廣泛應(yīng)用于商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域。壓力測量用于測量液體或氣體壓力，應(yīng)用于工業(yè)過程控制。結(jié)構(gòu)監(jiān)測用于橋梁、建筑等大型結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測。壓敏電阻的應(yīng)用觸摸屏智能手機(jī)和平板電腦的觸摸感應(yīng)。機(jī)器人觸覺為機(jī)器人提供觸覺反饋。汽車安全氣囊碰撞檢測和安全氣囊觸發(fā)。工業(yè)安全設(shè)備用于緊急停止按鈕和安全墊。熱敏電阻的應(yīng)用溫度控制家用電器和工業(yè)設(shè)備的溫度調(diào)節(jié)?；馂?zāi)報(bào)警檢測環(huán)境溫度異常升高。醫(yī)療體溫計(jì)精確測量人體溫度。汽車?yán)鋮s系統(tǒng)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度?；瑒?dòng)電阻的應(yīng)用電阻式傳感器的發(fā)展趨勢微型化向更小、更輕的方向發(fā)展。智能化集成數(shù)字信號處理功能。多功能化一個(gè)傳感器同時(shí)測量多個(gè)參數(shù)。新材料應(yīng)用開發(fā)新型敏感材料提高性能。電阻式傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單成本低廉測量范圍廣可靠性高缺點(diǎn)部分類型存在非線性可能受溫度影響某些類型壽命有限需要外部電源電阻式傳感器的發(fā)展前景物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成為智能家居和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵組件。醫(yī)療監(jiān)測發(fā)展便攜式和植入式醫(yī)療監(jiān)測設(shè)備。環(huán)境監(jiān)測用于大規(guī)模環(huán)境參數(shù)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。新能源技術(shù)在太陽能、風(fēng)能等新能源領(lǐng)域發(fā)