力传感器总结.ppt

3.6.4 指套式电子血压计 指套式电子血压计是利用放在指套上的压力传感器，把手指的血压变为电信号，由电子检测电路处理后直接显示出血压值的一种微型测量血压装置。 图3-44是指套式血压计的外形图，它由指套、电子电路及压力源三部分组成。 指套的外圈为硬性指环，中间为柔性气囊。它直接和压力源相连，旋动调节阀门时，柔性气囊便会被充入气体，使产生的压力作用到手指的动脉上。 电子血压计的电路框图如图3-45所示。 图3-44 指套式电子血压计外形图 图3-45 指套式电子血压计电路框图 时钟 放大器 压电 传感器 门控 触发 移位 寄存器 幅值 比较器 移位 寄存器 幅值 比较器 A/D 转 换 器 译码 驱动 显示器 显示器 译码 驱动 S 3.6.5 CL-YZ-320型力敏传感器介绍 CL-YZ-320型力敏传感器是以金属棒为弹性梁的测力传感器。 在弹性梁的圆柱面上沿轴向均匀粘贴4只半导体应变计，两个对臂分别组成半桥，两个半桥分别用于每个轴向的分力测量。 当外力作用于弹性梁的承载部位时，弹性梁将产生一个应变值，通过半导体应变计将此应变值转换成相应的电阻变化量，传感器随之输出相应的电信号。 图3-46力敏传感器外形 图3-47力敏传感器结构 3.7 实训 3.7 实训 用应变片组成的圆柱式、圆筒式力传感器如图3-48 所示。 装调该力传感器及电路,过程如下: (1) 准备电路板和元器件,认识元器件； (2) 力传感器和电路装配； (3) 顶端加力前后电桥电路输出测量； (4) 实验过程和结果记录。 图3-48 圆柱（筒）式力传感器 （a）圆柱形 （b）圆筒形 （c）圆柱（筒）面展开图 （d）电桥电路连接图 3.充放电脉冲电路 充放电脉冲电路原理电路如图3-30所示。换向开关K为电子开关。 假若充电和放电的时间相等，均为开关周期T的1/2， 那么，在充放电时，流经负载电阻RL的平均电流等于： I平均=I充=I放 可见I平均与Cx为线性关系，测得电流I平均可得知Cx电容量。 图3-30 充放电脉冲电路 4．运算放大器电路 运算放大器电路的原理电路如图3-31所示。A为理想的运算放大器，Cx为平行板电容器，则： 输出电压uo与极板间距dx为线性关系，这就从原理上解决了变d型电容式传感器特性的非线性问题。 图3-31 运算放大器原理电路 3.5 电感式传感器 3.5 电感式传感器 电感传感器的基本原理是电磁感应原理。利用电磁感应将被测非电量（如压力、位移等）转换成电感量的变化输出。 常用的有自感式和互感式两类。 电感式压力传感器大都采用变隙式电感做为检测元件，它和弹性敏感元件组合在一起构成电感式压力传感器。 3.5.1 自感式传感器 图3-32所示为闭磁路式自感传感器。 1-线圈；2-铁芯（定铁芯）；3-衔铁（动铁芯） 图3-32 闭磁路式自感传感器原理结构图 电感量L为： 当衔铁受外力作用使气隙厚度减小，则线圈电感也发生变化，为： 电感的相对变化量近似为： 气隙变化量Δδ越小，非线性失真越小；气隙δo越小，灵敏度越高。实际应用中常用差动变隙式自感传感器。如图3-33所示。 1-线圈；2-铁芯；3-衔铁；4-导杆 图3-33 差动变隙式电感传感器 3.5.2 测量电路 1.交流电桥式测量电路 图3-34所示为交流电桥测量电路, 把传感器的两个线圈作为电桥的两个桥臂Z1和Z2,另外二个相邻的桥臂用纯电阻代替， 对于高Q值(Q=ωL/R)的差动式电感传感器，其输出电压: 图3-34 交流电桥测量电路 2.变压器式交流电桥 变压器式交流电桥测量电路如图3-35所示，电桥两臂Z1、Z2为传感器线圈阻抗，另外两桥臂为交流变压器次级线圈的1/2阻抗。当负载阻抗为无穷大时，桥路输出电压： 当传感器的衔铁处于中间位置时，即Z1=Z2=Z，此时有Uo=0，电桥平衡。 当传感器的衔铁上移时，即Z1=Z-ΔZ，Z2=Z+ΔZ，此时： 当传感器的衔铁下移时，则Z1=Z+ΔZ，Z2=Z-ΔZ，此时： 衔铁上下移动相同距离时，输出电压的大小相等，但方向相反， 由于Uo是交流电压，输出指示无法判断位移方向，