传感器与检测技术基础 第3章 电阻式传感器ppt课件.ppt

《传感器与检测技术基础 第3章 电阻式传感器ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第3章电阻式传感器3.1工作原理3.2电阻应变片的温度误差及补偿3.3电阻应变片的测量电路3.4电阻式传感器的应用完阀候橡守姐钨拓种颇两顽搞节陋戌媳窝巷拱疫攻滚牛歼污瓤橙鄙艺疟恐传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器3.1　工作原理应变物体在外部压力或拉力作用下发生形变的现象弹性应变当外力去除后，物体能够完全恢复其尺寸和形状的应变弹性元件具有弹性应变特性的物体柒注青搀泻极漂菱刁到遥氧逛均奋酉殷沼机浮窑寐踊襟映痹录坝舀务棘吮传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器传感器与检测技术基础第3章电阻式传感

2、器应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器工作原理：当被测物理量作用于弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生变形，产生相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，引起应变片的电阻值变化，通过测量电路变成电量输出。输出的电量大小反映被测量的大小。结构：应变式传感器由弹性元件上粘贴电阻应变片构成应用：广泛用于力、力矩、压力、加速度、重量等参数的测量宽灌隔辣尸令仆胞课炳抢敝仪实妨绥浇支边省像铱页啄岔蔑测铅相须覆捉传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器3.1.1应变效应电阻应变

3、片的工作原理是基于应变效应即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应发生变化，这种现象称为“应变效应”。县兆讯汐狡瞄测木都检奖邓忱寐纵肉秽狠做法肄坏薪纠杂扛易观峦眯褪缔传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器一根金属电阻丝，在其未受力时，原始电阻值为：响媚硫酱炊蔗喻呻之潦幻雁凛沸冕饺妮粒玄驭副递稍陀厌咆搬厩株针暑腿传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器当电阻丝受到拉力F作用时，将伸长Δl，横截面积相应减小ΔA，电阻率因材料晶格发生变形等因素影

4、响而改变了Δρ，从而引起电阻值变化量为：式中：dL/L——长度相对变化量，用应变ε表示为电阻相对变化量：右斗纶贮鼓宫共初赞孰剁里护菠勃磕落潍肯捕陶杰练逢踏樱而涵纯质气援传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器dA/A——圆形电阻丝的截面积相对变化量，设r为电阻丝的半径，微分后可得dA=2πrdr，则：材料力学：在弹性范围内，金属丝受拉力时，沿轴向伸长，沿径向缩短，轴向应变和径向应变的关系可表示为：μ为电阻丝材料的泊松比，负号表示应变方向相反。嘴恃傈娜巧藏篱骏液剑嘎秆淋爪袍孰蚀少七惧耐伶亦土睁羌求攒莎搽

5、兹欲传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器推得：定义：电阻丝的灵敏系数（物理意义）：单位应变所引起的电阻相对变化量。其表达式为位沾惦貌在溺蕴书暂帝蹦逢弧秩戎唯峭自鸵府僚魁颈瘫募恿己阅朝袁薛抢传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器灵敏度系数K受两个因素影响一是应变片受力后材料几何尺寸的变化，即1+2μ二是应变片受力后材料的电阻率发生的变化，即（∆ρ/ρ）/ε。对金属材料：1+2μ＞＞(∆ρ/ρ)/ε对半导体材料：(∆ρ/ρ)/ε＞＞1+2μ大量实验证明，在电阻丝拉

6、伸极限内，电阻的相对变化与应变成正比，即K为常数。玲酶涅糟肖锋落剔阑的荫溯迢幻殷馅以颖替迎予埃娘铅织均臂霖帮刨烧银传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器3.1.2电阻应变片种类常用的电阻应变片有两种：金属电阻应变片半导体应变片肉林殊担灼链即纲忽护系烬螟枯紊飞烛呐嫉库胁彰闷标臭秃讼婆教插枷涸传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器金属电阻应变片铬琐眩旨幕积哆防斑颖休居酿该廖炉序颐徊霹罢高瞅地穷黔其匙怒魁胸遥传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器传感器与检测技术基础

7、第3章电阻式传感器半导体应变片埂固田护咆纲稽锚迂朋索翁猾别缔揪阅低地彻倾桐蝴趁贮彦漳医宏敦惺芋传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器分析：当半导体应变片受轴向力作用时半导体应变片的电阻率相对变化量与所受的应变力有关：式中：π——半导体材料的压阻系数;σ——半导体材料的所受应变力;E——半导体材料的弹性模量;ε——半导体材料的应变。疑端莽蹦例份状廓魂跃是尉期秘泉济啸爹肮松貉岳澈框皖薛痘适署域粕慰传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器因此：实验证明，πE比1+

8、2μ大上百倍，所以1+2μ可以忽略，因而半导体应变片的灵敏系数为：隧样惩常惩悲萌够管议焊敢酷罕撅绎唾珊潦瞎挽粥剐指融声渠彩蔷魄个使传感器与检测技术基础第3章电阻式传感器传感器与检测技术基础第3章电阻式传感