医用传感器第三章电阻式.ppt

第三章电阻式传感器 基本原理 将被测的非电量转换成电阻值 通过测量此电阻值达到测量目的 第一节金属应变式传感器 金属应变片 resistancestraingauge 传感器是一种利用应变式电阻将应变转换为电阻变化的传感器 一 概述 二 电阻应变效应 轴向线应变 1 金属材料的应变电阻效应 金属材料的电阻相对变化与线应变成正比 2 导电丝材的应变电阻效应 金属 金属丝材的应变电阻效应以结构尺寸变化为主 Km 1 8 4 8 二 电阻应变片的结构 栅状 应变计工作的物理基础 电阻应变效应 一 结构 二 分类 箔式应变计的优点 三 电阻应变片的特性 1 静态特性 1 灵敏系数K 2 横向效应及横向效应系数 K与K0相同吗 标定条件下 横向效应 横向效应系数 直角横栅 箔式应变计 如何减小横向效应 3 机械滞后Zj 4 蠕变和零漂P0 5 应变极限 非线性误差达到10 的应变值 应变极限 6 绝缘电阻 几十 几百兆欧 2 动态特性 1 对正弦应变波的响应 相对误差 2 对阶跃应变波的响应 3 疲劳寿命 恒幅交变力作用下 连续工作至疲劳损坏时的循环次数 疲劳寿命 1 敏感栅电阻值 T 2 线膨胀系数不匹配 热输出 例2 2 解 2 热输出的补偿方法 1 单丝自补偿 2 双丝自补偿 3 桥路补偿法 五 应变片的粘贴技术 粘合剂选择条件 常用的粘合剂有 硝化纤维素粘合剂 酚醛树脂胶 环氧树脂胶 502胶水 灵敏度高 第三节测量及接口电路 例 变化 电阻应变计 电桥电路 机械应变 U I 变化 电阻应变仪 放大 显示 一 应变电桥 二 直流电桥及输出特性 此时 ABC ADC 电桥平衡条件 桥臂比 线性部分 非线性部分 线性部分 1 电桥的灵敏度 2 电桥的非线性 3 电桥的加减特性 电桥加减特性 相邻臂相减 相对臂相加 例 分析桥路补偿块法进行温度补偿的原理 解 例 解 例 利用全桥测量提高灵敏度并实现温度补偿 解 输出功率最大的条件 1 全等臂电桥 2 半等臂对输出端对称电桥