目录

  • 1 传感器的基本知识
    • 1.1 传感器的作用、地位、应用与发展
    • 1.2 传感器的定义、组成、分类及命名、代号
    • 1.3 传感器的基本特性
  • 2 力、压力传感器
    • 2.1 电阻应变式传感器
    • 2.2 实验
    • 2.3 压电式传感器、压阻式传感器
    • 2.4 电容式传感器
    • 2.5 电感式传感器(一)
    • 2.6 电感式传感器(二)
    • 2.7 实验
  • 3 温度传感器
    • 3.1 电阻式温度传感器
    • 3.2 实验
    • 3.3 热电偶式温度传感器
    • 3.4 实验
    • 3.5 集成、辐射式温度传感器
  • 4 位移、物位传感器
    • 4.1 电位器式位移传感器、接近传感器
    • 4.2 光栅、磁栅位移传感器
    • 4.3 接近传感器、液位传感器
    • 4.4 电容式物位传感器、流量传感器
  • 5 气敏湿敏传感器
    • 5.1 气敏传感器
    • 5.2 湿敏传感器
    • 5.3 实验
  • 6 超声波式传感器
    • 6.1 结构、原理及应用
  • 7 第七单元 光电传感器
    • 7.1 光电效应及光电元器件
    • 7.2 光电传感器
    • 7.3 红外传感器
  • 8 磁敏传感器
    • 8.1 霍尔传感器
    • 8.2 磁敏传感器
电阻应变式传感器


2.1 概述


2.2弹性敏感元件

把力或压力转换为应变或位移,是力传感器中的一个关键部件。

2.2.1特性

刚度、灵敏度、弹性滞后、弹性后效、固有振荡频率

2.2.2分类

1、变换力

实心圆柱式、空心圆柱式、矩形柱式、等截面圆环式、等截面悬臂梁、变截面悬臂梁和扭转轴等。

2、变换压力(流体)

弹簧管、波纹管、波纹膜片、膜盒、薄壁圆筒、薄壁半球等。

2.3电阻应变式传感器


电阻应变式传感器(straingauge type transducer )以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器。电阻应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成,可根据具体测量要求设计成多种结构形式。弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形,并使附着其上的电阻应变计一起变形。电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化,从而可以测量力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。

2.3.1电阻应变片的结构


2.3.2电阻应变片的分类


丝式

箔式

半导体



2.3.3电阻应变片的工作原理



应变效应:金属和半导体材料的电阻值随它承受的机械变形大小而发生变化的现象。

当电阻丝受到拉力F时,一是因受力后材料几何尺寸发生了变化,二是因受力后材料的电阻率也发生了变化,其阻值发生变化。

在金属电阻丝的拉伸极限内,电阻的相对变化与应变成正比,从而可以通过测量电阻的变化得知金属材料应变的大小。

2.3.4电阻应变片的测量电路


双臂电桥输出灵敏度是单臂电桥的两倍,全桥输出是双臂电桥的两倍,并且采用双臂和全桥测量,可以补偿由于温度变化引起的测量误差。

2.3.5应变片的温度误差及补偿

2.3.6应变片的粘接剂及粘贴、固化和检查



2.3.7电阻应变片传感器的应用

1、利用全桥电路测量桥梁的上下表面应变

2、应变式位移传感器


3、应变式压力传感器



4、应变加速度传感器

2.3.8常见电阻应变式传感器


作业:

1、力传感器的组成是什么?

2、弹性敏感元件的作用是什么?

3、电阻应变式传感器的工作原理是什么?它是如何测量试件的应变的?

4、电阻应变式传感器的测量电路有哪些?各有何特点?