检测作业(完美版)课件

电阻式传感器自动化自动化121121班全体女生班全体女生 目录电位器式传感器弹性敏感元件电阻应变式传感器电位器式传感器电位器式传感器电位器的工作原理电位器的工作原理1绕线式线性电位器绕线式线性电位器2线绕式非线性电位器线绕式非线性电位器3新型电位器新型电位器4电位器传感器的应用电位器传感器的应用5电位器式传感器电位器式传感器电位器式传感器是一种电位器式传感器是一种把机械的线位移和角位移输入把机械的线位移和角位移输入量转换为与它成一定函数关系量转换为与它成一定函数关系的电阻和电压输出的传感元件。的电阻和电压输出的传感元件。电位器的工作原理电位器的工作原理电位器的基本工作原理如右图：电位器的基本工作原理如右图：绕线式线性电位器绕线式线性电位器线绕电位器是由绕在骨线绕电位器是由绕在骨架上的电阻丝线圈和沿电位架上的电阻丝线圈和沿电位器移动的滑臂以及其上的电器移动的滑臂以及其上的电刷组成，骨架截面应处处相刷组成，骨架截面应处处相等，由材料和截面均匀的电等，由材料和截面均匀的电阻丝等节距绕制而成。阻丝等节距绕制而成。线绕式非线性电位器线绕式非线性电位器新型电位器新型电位器 1.膜式电位器膜式电位器 2.导电塑料电位器导电塑料电位器 3.光电式电位器光电式电位器新型电位器弥补线绕式电新型电位器弥补线绕式电位器存在阶梯误差分辨率位器存在阶梯误差分辨率较低的不足较低的不足新型电位器案例新型电位器案例详见详见霍尼韦尔全球功耗霍尼韦尔全球功耗最低的磁阻传感器视频最低的磁阻传感器视频电位器传感器的应用电位器传感器的应用电位器式位移传感器及原理图电位器传感器的应用电位器传感器的应用压力传感器原理图电位器传感器的应用电位器传感器的应用膜盒电位器式压力传感器工作原理图弹性敏感元件弹性敏感元件工作原理工作原理1元件特性元件特性2元件分类元件分类3弹性敏感元件工作原理弹性敏感元件工作原理作用在弹性敏感元件作用在弹性敏感元件上的力或压力，引起弹上的力或压力，引起弹性敏感元件的变形转换性敏感元件的变形转换成了应变或位移，然后成了应变或位移，然后再由传感器将应变或位再由传感器将应变或位移转换成电信号。移转换成电信号。弹性敏感元件特性弹性敏感元件特性灵敏度灵敏度刚度刚度实际的弹性元件在加卸载的正反行程中变形曲线是不实际的弹性元件在加卸载的正反行程中变形曲线是不重合的，这种现象称为弹性滞后现象，它会给测量带来重合的，这种现象称为弹性滞后现象，它会给测量带来误差误差。.弹弹性性滞滞后后弹性敏感元件特性弹性敏感元件特性 弹性敏感元件的弹性滞后弹性敏感元件的弹性滞后当载荷从某一数值变化到另一数值时，弹性元件变形不是立即完成相应的变形，而是经一定的时间间隔逐渐完成变形的，这种现象称为弹性后效,又称弹性蠕变。弹弹性性后后效效弹性敏感元件特性弹性敏感元件特性弹性敏感元件的弹性后效弹性敏感元件的弹性后效结构简单，可承受很大载荷；但产生的位移很小，所以往往以应变作为输出量。其中实心圆柱可承受较大载荷，空心圆柱具有灵敏度高，抗弯压强、不易受温度变化的干扰等优点。柱式弹性敏感元件柱式弹性敏感元件(实心和空心）实心和空心）弹性敏感元件分类弹性敏感元件分类等截面柱等截面柱弹性敏感元件分类弹性敏感元件分类 弹簧管又称波弹簧管又称波登管或包端管，大登管或包端管，大多是弯曲成多是弯曲成C形的形的空心管。主要应用空心管。主要应用在弹簧管压力表和在弹簧管压力表和压力传感器中压力传感器中。弹簧管弹簧管弹性敏感元件分类弹性敏感元件分类波纹管波纹管扭转轴扭转轴圆形平面膜片圆形平面膜片弹簧管弹簧管薄壁圆筒薄壁圆筒组合弹性敏感元件组合弹性敏感元件电阻应变式传感器电阻应变式传感器电组应变式传感器的工作原理电组应变式传感器的工作原理1电阻应变片的结构和分类电阻应变片的结构和分类2电阻应变片的主要参数电阻应变片的主要参数3电阻应变片的横向效应电阻应变片的横向效应4电阻应变片的温度误差及其补偿电阻应变片的温度误差及其补偿5电阻应变式传感器电阻应变式传感器电阻应变式传感器的测量电路电阻应变式传感器的测量电路6电阻应变式传感器的应用电阻应变式传感器的应用7压阻式压力传感器压阻式压力传感器84电阻应变式传感器电阻应变式传感器工作原理工作原理 电阻应变式传感器由电阻应变式传感器由弹性敏感元件和粘贴在弹弹性敏感元件和粘贴在弹性敏感元件上的电阻应变性敏感元件上的电阻应变片构成，其中，电阻应变片构成，其中，电阻应变片是传感器的核心元件。片是传感器的核心元件。它是利用电阻应变效应，它是利用电阻应变效应，将力、力矩、压力等物理将力、力矩、压力等物理量转变为电信号的结构性量转变为电信号的结构性传感器。传感器。常见电阻应变式传感器：常见电阻应变式传感器：4电阻应变片的结构和分类电阻应变片的结构和分类丝式电阻应变片丝式电阻应变片组成：将一根高电阻率金属丝制成组成：将一根高电阻率金属丝制成的敏感栅栏粘贴在用纸、胶膜和玻的敏感栅栏粘贴在用纸、胶膜和玻璃纤维布等制成的绝缘基底上，敏璃纤维布等制成的绝缘基底上，敏感栅的两端焊接有引出低电阻率和感栅的两端焊接有引出低电阻率和低温度系数的引出导线，敏感栅上低温度系数的引出导线，敏感栅上面粘贴有防机械损伤、防高温氧化面粘贴有防机械损伤、防高温氧化和防潮的覆盖层。和防潮的覆盖层。丝式电阻应变片的几何结构图丝式电阻应变片的几何结构图4电阻应变片的结构和分类电阻应变片的结构和分类箔式应变片箔式应变片组成：其敏感栅用厚度为组成：其敏感栅用厚度为0.0030.01mm的金属箔经照相刻的金属箔经照相刻板或光刻腐蚀等工艺在绝缘基底上板或光刻腐蚀等工艺在绝缘基底上制成。制成。半导体应变片半导体应变片组成：利用锗或硅等半导体材料的组成：利用锗或硅等半导体材料的体电阻制成敏感栅，或在半导体材体电阻制成敏感栅，或在半导体材料的基片上利用集成电路工艺制成。料的基片上利用集成电路工艺制成。箔式应变片结构箔式应变片结构半导体应变片结构半导体应变片结构4电阻应变片的主要参数电阻应变片的主要参数n应变片电阻值（）n灵敏系数（K）n最大工作电流n应变极限n绝缘电阻n动态响应特性4电阻应变片的横向效应电阻应变片的横向效应电阻应变片的横向效应电阻应变片的横向效应考虑横向效应，则应变片总得电阻相对变化为：4电阻应变片的温度误差及其补偿电阻应变片的温度误差及其补偿电阻应变片的温度误差产生的原因：电阻应变片的温度误差产生的原因：由电阻丝温度系数引起的；由电阻丝温度系数引起的；由电阻丝与被测件材料的线膨胀系数不同引起由电阻丝与被测件材料的线膨胀系数不同引起。4电阻应变片的温度误差及其补偿电阻应变片的温度误差及其补偿4电阻应变片的温度误差及其补偿电阻应变片的温度误差及其补偿电桥补偿法4电阻应变式传感器的测量电路电阻应变式传感器的测量电路导体的电阻随着机械变形而发生变化的现象叫做电阻应变效应。电阻应变片把机械应变信号转换为R/R后，由于应变量及相应电阻变化一般都很微小，难以直接精确测量，且不便处理。因此，要采用转换电路把应变片的R/R变化转换成电压或电流变化。其转换电路常用测量电桥。4电阻应变式传感器的测量电路电阻应变式传感器的测量电路当电桥输出端接无穷大负载电阻时，可视输出端为开路，此时直流电桥称为电压桥，即只有电压输出。当忽略电源的内阻时，由分压原理有：当满足条件R1R3=R2R4时，即uo=0，即电桥平衡应变片测量电桥在测量前使电桥平衡，从而使测量时电桥输出电压只与应变片感受的应变所引起的电阻变化有关。4电阻应变式传感器的应用电阻应变式传感器的应用柱形电阻应式变力传感器4电阻应变式传感器的应用电阻应变式传感器的应用梁型电阻应变式力传感器在梁的自由端施加力F,则在L位置感受到的应变分别为：4电阻应变式传感器的应用电阻应变式传感器的应用电阻应变式扭矩传感器压阻式压力传感器压阻式压力传感器压阻式压力传感器压阻式压力传感器常用称重传感器本章小结本章小结本章对电阻式传感器的分类、工作原理、测本章对电阻式传感器的分类、工作原理、测 量电路、传感器应用等进行阐述。量电路、传感器应用等进行阐述。n电位器式传感器由骨架、电刷和电阻体构成，在使用时应注意起负载特性和非线性的影响。n电阻应变式传感器是有弹性敏感元件及粘贴在弹性元件上的电阻应变片构成的，起测量电路通常采用交流或直流电桥，为了提高测量灵敏度、减小非线性误差和进行温度补偿，最好采用全桥电路。n电阻应变片配合不同的弹性敏感元件，可广泛应用于对力、压力、力矩、加速度等物理量进行测量，具有重要工程意义。谢谢观赏