按关键词阅读: 课件 PPT 传感器 第三 第三章传感器
,前置放大器分为电压放大器和电荷放大器 。
电压放大器:输出电压与输入电压成正比 特点:结构简单、元件少、造价低廉、使用可靠 , 但整个系统对 。
7、电缆电容的变化(即加速度传感器和前置放大器之间电缆长度的变化)非常敏感;且低频频率响应较差 。
电荷放大器:输出电压与输入电荷成正比 优点:电缆长度变化可忽略 , 且低频响应较好 。
,压力变送器,加速度计,力传感器,3.2.3 压电式传感器的应用,案例:飞机模态分析,3.3 电阻式传感器,电阻式传感器工作原理是把被测物理量的变化转换为电阻变化 , 再经相应的测量电路显示或记录被测量值的变化 。
,3.3.1 电阻应变式传感器,应变式传感器是基于测量物体受力变形所产生应变的一种传感器 , 最常用的传感元件为电阻应变片 。
,应用范围:可测量位移、加速度、力、力矩、压力等各种参数 。
, 精度高 , 测量范围广; 使用寿命长 , 性 。
8、能稳定可靠; 结构简单 , 体积小 , 重量轻; 频率响应较好 , 既可用于静态测量又可用于动态测量; 价格低廉 , 品种多样 , 便于选择和大量使用 。
,应变式传感器特点:,1 应变式传感器的工作原理,1) 金属的电阻应变效应,电阻应变片工作原理是基于金属导体的电阻应变效应 , 即金属导体在外力作用下发生机械变形时 , 其电阻值随着所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化的现象 。
,上述任何一个参数变换均会引起电阻变化,求导数,金属应变片的电阻R为,代入,金属丝长l , 截面积A , 电阻率 , 则,有:,金属丝:,有:,形变效应,压阻效应,灵敏度系数,单位应变所引起的电阻相对变化,在电阻丝拉伸比例极限范围内 , 电阻的相对变化与其所受 。
9、的轴向应变是成正比的 , 即S0为常数 , 于是 :,通常金属电阻丝的S0=1.74.6 。
,2) 应变片的基本结构及测量原理,应变式传感器是将应变片粘贴于弹性体表面或者直接将应变片粘贴于被测试件上 。
弹性体或试件的变形通过基底和粘结剂传递给敏感栅 , 其电阻值发生相应的变化 , 通过转换电路转换为电压或电流的变化 , 即可测量应变 。
若通过弹性体或试件把位移、力、力矩、加速度、压力等物理量转换成应变 , 则可测量上述各量 , 而做成各种应变式传感器 。
,金属电阻应变片分为:丝式、箔式和金属膜式 。
,3) 电阻应变片的分类及材料,金属丝式应变片是用0.010.05mm的金属丝做成敏感栅 , 有回线式和短接式两种 。
它制作简单、性能稳定、 。
10、成本低、易粘贴 , 但因圆弧部分参与变形 , 横向效应较大 。
金属箔式应变片是利用照相制版或光刻技术 , 将厚约为0.0030.01mm的金属箔片制成敏感栅 。
金属薄膜应变片是是采用真空蒸发或真空沉积等方法 , 在薄的绝缘基片上形成厚度在0.1m以下的金属电阻材料薄膜的敏感栅 , 最后再加上保护层 。
它的优点是应变灵敏系数大 , 允许电流密度大 , 工作范围广 , 可达197317 。
,应变计,金属应变计,电阻应变式传感器的应用:,将应变片粘贴于被测构件上 , 直接用来测定构件的应变和应力 。
,将应变片贴于弹性元件上 , 与弹性元件一起构成应变式传感器 。
这种传感器常用来测量力、位移、加速度等物理参数 。
在这种情况下 , 弹性元件将被测物理量转换 。
11、为成正比变化的应变 , 再通过应变片转换为电阻变化输出 。
,1、基本工作原理,简化为:,3.3.2 压阻式传感器,压阻式传感器的工作原理是压阻效应 , 即半导体材料受到应力作用时 , 其电阻率会发生变化 。
,机械变形引起电阻变化可忽略 , 电阻变化率主要由 引起,2、压阻式传感器的特点,压阻式传感器优点 灵敏度非常高 分辨率高 频率响应高 可测量低频加速度和直线加速度,缺点是温度误差大 , 故需温度补偿或恒温条件下使用 。
,3、压阻式传感器的应用,压阻式传感器主要用于测量压力和加速度等物理量 。
,电阻元件及电刷(活动触点)两个基本部分组成 。
利用电位器作为传感元件可制成各种电位器式传感器 , 可测量位移及可以转换为位移的其它物 。
12、理量参数 , 如压力、加速度等 。
,1、变阻式传感器的结构及分类,3.3.3 变阻式传感器(电位器式传感器),优点: 结构简单、尺寸小、重量轻、价格低廉且性能稳定 受环境因素影响小 可以实现输出输入间任意函数关系 输出信号大 , 一般不需放大 。
来源:(未知)
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标题:第三章传感器|《第三章传感器》PPT课件( 二 )