电阻应变式传感器课件讲解.ppt

在这一节里，将给大家介绍电阻传感器，基本原理都是将各种被测非电量的变化转换成电阻的变化量，然后通过对电阻变化量的测量，达到非电量电测的目的。导体或半导体材料在外界力的作用下会产生机械变形，其电阻值也将随着发生变化，这种现象称为应变效应。电阻应变式传感器主要由电阻应变片及测量转换电路等组成。应变效应演示应变片的工作原理设有一长度为、截面积为A、半径为r、电阻率为?的金属单丝，它的电阻值R可表示为当沿金属丝的长度方向作用均匀拉力时，上式中?、r、l都将发生变化，从而导致电阻值R发生变化。例如金属丝受拉时，l将变长、r变小，均导致R变大；又如，某些半导体受拉时，?将变大，导致R变大。实验证明：电阻丝及应变片的电阻相对变化量轴向应变?x的关系在很大范围内是线性的。应变片用于测量力的计算公式由材料力学可知：如果应变片的灵敏度K和试件的横截面积A以及弹性模量Ｅ均为已知，则只要设法测出?R/R的数值，即可获知试件受力Ｆ的大小。应变片实物图思考上表中，哪几个型号是半导体应变片？依据是什么？应变片的安装与固定金属应变片焊接后用胶布将引线和被测对象固定在一起，防止损坏引线和应变片。应变片电阻的测量转换电路金属应变片的电阻变化范围很小，如果直接用欧姆表测量其电阻值的变化将十分困难，且误差很大。例如，有一金属箔式应变片，标称阻值R0为100?，灵敏度K=2，粘贴在横截面积为9.8mm2的钢质圆柱体上，钢的弹性模量E=2?1011N/m2，所受拉力F=0.2t，受拉后应变片的阻值R的变化量仅为0.2?，所以必须使用不平衡电桥来测量这一微小的变化量。下面分析该桥式测量转换电路是如何将?R/R转换为输出电压Uo的。测量转换电路—不平衡电桥图中R1、R2、R3、R4是应变电阻,受力后其阻值会发生变化.电桥平衡的条件是什么?应变片的应用—荷重传感器荷重传感器上的应变片在重力作用下产生变形。轴向变短，径向变长。应变片的应用—荷重传感器汽车衡称重系统汽车在钢板上偏移会影响测量吗?应变片的应用—荷重传感器应用估算例：现用某荷重传感器（Fm=100?103N，KF=2mV/V）称重。当桥路电压为6V时，测得桥路的输出电压为24mV，求被测荷重为多少吨。绪论绪论