红河学院工学院自动化系.ppt

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1、2.2压阻式传感器2.2.1半导体的压阻效应2.2.2体型半导体应变片2.2.3扩散型压阻式压力传感器2.2.4压阻式加速度传感器2.2.5测量桥路及温度补偿12.2.1半导体的压阻效应固体受到作用力后，电阻率就要发生变化，这种效应称为压阻效应，半导体材料的压阻效应特别强。压阻式传感器的灵敏系数大，分辨率高。频率响应高，体积小。它主要用于测量压力、加速度和载荷等参数。因为半导体材料对温度很敏感，因此压阻式传感器的温度误差较大，必须要有温度补偿。2压阻效应金属材料半导体材料半导体电阻率半导体材料的电阻值变化，主要是由电阻率变化引起的，而电阻率ρ

2、的变化是由应变引起的，灵敏系数可表示32.2.2体型半导体电阻应变片主要优点是灵敏系数比金属电阻应变片的灵敏系数大数十倍横向效应和机械滞后极小温度稳定性和线性度比金属电阻应变片差得多42.测量电路恒压源恒流源电桥输出电压与ΔR/R成正比，输出电压受环境温度的影响。电桥输出电压与ΔR成正比，环境温度的变化对其没有影响。52.2.3扩散型压阻式压力传感器采用N型单晶硅为传感器的弹性元件，在它上面直接蒸镀半导体电阻应变薄膜高压腔P硅膜片低压腔引线62.2.4压阻式加速度传感器它的悬臂梁直接用单晶硅制成，四个扩散电阻扩散在其根部两面。扩散电阻质量块基

3、座应变梁a72.2.5测量桥路及温度补偿由于制造、温度影响等原因，电桥存在失调、零位温漂、灵敏度温度系数和非线性等问题，影响传感器的准确性。减少与补偿误差措施1.恒流源供电电桥2.零点温度补偿3.灵敏度温度补偿81.恒流源供电电桥恒流源供电的全桥差动电路假设ΔRT为温度引起的电阻变化电桥的输出为电桥的输出电压与电阻变化成正比，与恒流源电流成正比，但与温度无关，因此测量不受温度的影响。92.温度漂移及其补偿UR1R2R4R3U0RsRpVD温度变化而变化，将引起零漂和灵敏度漂移零漂扩散电阻值随温度变化灵敏度漂移压阻系数随温度变化零位温漂串、并联

4、电阻灵敏度温漂串联二极管串联电阻Rs起调零作用并联电阻RP起补偿作用10