压力传感器课程设计电阻应变片测罐内液体重量.doc

课程设计任务书 题　目 电阻应变片测罐内液体重量 学生姓名 学号 班级 专业 承担指导任务单位 指导教师 姓名 秦 华 是否制作实物 是 一、主要内容 利用两组电阻应变片传感器制作一个可以测量容器存储液重的装置。 二、基本要求 1. 实现基本功能 2．画出相应的测量电路及推导计算液重的公式 3. 完成3000字设计报告 三、主要技术指标（或研究方法） 工作电压 220v 电阻应变片传感器的原理应用 等臂直流电桥（双差动） 教研室主任签字 时　间 　　 年　 月 日 注：可根据内容加页。 目录 课程设计任务书………………………………………………………2 电阻应变片概况………………………………………………………4 设计目的………………………………………………………………4 基本要求………………………………………………………………4 结构图与电路图………………………………………………………5 工作原理分析…………………………………………………………6 设计总结………………………………………………………………9 参考文献………………………………………………………………9 一、电阻应变片概况 应变式物体在外部压力或拉力作用下发生形变的现象。当外力去除后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状的应变称为弹性应变。应变片传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。传感器由在弹性元件上粘贴电阻应变敏感元件构成。应变传感器工作时引起的电阻值变化甚小，但其测量灵敏度较高。它在力、力矩、压力、加速度、重量等参数的测量中得到了广泛的应用。 二、设计目的 利用电阻应变片制成测量重量的传感器，用于测量罐内的液体重量。 三、基本要求 1. 实现基本功能 2．画出相应的测量电路及推导计算液重的公式 3.工作电压220V，采用等臂电桥（双桥差动）。 四、结构图与电路图 图1 图2 五、工作原理分析 图2为两个传感器半差动电桥接成的正向串接的双电桥差动电路。 图1应变片容量内液体重量传感器： 感压膜感受上面液体的压力。当容器中溶液增多时，感压膜感受的压力就增大。将其上两个传感器Rt的电桥接成正向串接的双电桥电路，此时输出电压为： U0=U1+U2=(K1+K2)hpg 式中，K1，K2为传感器传输参数。 ρ——液体密度 h——位于感压膜上方的液体高度 ρgh表征了感压膜上方液体的重量 Hpg=Q/A U0=(K1+K2)Q/A Q——感压膜上方液体的重量 A——柱形容器的截面积 结论：电桥输出电压与柱式容器内感压膜上面溶液的重量成线性关系，因此可以测量容器内储存的溶液重量。 传感器的发展： 在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到 cm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到 s的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究。要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。 传感器按传感原理分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、光纤式传感器、光栅式传感器。传感器的分为静态特性和动态特性。静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中，为使仪表具有均匀刻度的读数，常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度（非线性误差）就是这个近似程度的一个性能指标。而灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。 所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准