2 电阻应变式传感器.ppt

半桥差动电路没有非线性误差,即 与单臂电桥比较 2.2 应变式电阻传感器 第二节 应变式电阻传感器 全桥差动电路没有非线性误差，即： 同理,对全桥差动电路： 第二节 应变式电阻传感器 ③采用高内阻的恒流源 电桥 （2）交流电桥的调平方法 交流电桥的平衡可用电阻调整和电容调整的方法实现。 ① 电阻调平法 ② 电容调平法 （i）串联电阻法（a） （i）差动电容法（c） （ii）并联电阻法（b） （ii）阻容调平法（d） 第二节 应变式电阻传感器 第二节 应变式电阻传感器 第二节 应变式电阻传感器 第二章 电阻式传感器 电阻式传感器是将非电量（如力、位移、形变、速度和加速度等）的变化量，变换成与之有一定关系的电阻值的变化，通过对电阻值的测量达到对上述非电量测量的目的。 电阻式传感器主要分为两大类：电位计（器）式电阻传感器以及应变式电阻传感器。 2.1 电位器式电阻传感器 一、线绕式电位器传感器 1.线绕电位器结构和工作原理 当不接入负载RL时 当接入负载RL时 2.1 电位器式电阻传感器 2.1 电位器式电阻传感器 当负载电阻RL≠0时，Y与r为非线性关系，则线绕电位器式传感器的负载特性为非线性。 负载RL→∞时，Y→ r，U0与x才满足线性关系，通常RL≧10， U0与x近似满足线性关系！ 2.1 电位器式电阻传感器 2.线绕电位器式传感器的阶梯特性、误差和分辨率 （1）阶梯特性 2.1 电位器式电阻传感器 2.1 电位器式电阻传感器 2.1 电位器式电阻传感器 3.非线性线绕电位器结构 L 2.1 电位器式电阻传感器 二、非线绕式电位器 1.膜式电位器 膜式电位器通常有两种：一种是碳膜电位器，另一种为金属膜电位器。 碳膜电位器的优点：分辨率高、耐磨性较好、工艺简单、成本较低、线性度较好；缺点：接触电阻大、噪声大 金属膜电位器的优点：温度系数小，可在高温下工作；缺点：耐磨 性差、功率小、阻值不高（1~2kΩ）。 2.1 电位器式电阻传感器 2.1 电位器式电阻传感器 2.导电塑料电位器 优点：耐磨性较好、寿命较长、点刷允许的接触压力较大（几十至几百克），适用于振动、冲击等恶劣条件下工作，阻值范围大，能承受较大的功率； 缺点：受温度影响较大、接触电阻大、精度不高。 3.光电电位器 缺点：结构较复杂，工作温度的范围比较窄（＜150℃），输出电流小，输出阻抗较高。 2.1 电位器式电阻传感器 优点：耐磨性好，精度、分辨率高，寿命、可靠性好，阻值范围宽（500Ω~15MΩ）等； 2.2 应变式电阻传感器 一、应变效应 应变效应：因形变而使其阻值发生变化的现象称为应变。 二、电阻应变片的结构和工作原理 1.基本结构 2.2 应变式电阻传感器 2.灵敏系数 一根导线的电阻为: 2.2 应变式电阻传感器 三、电阻应变片的种类 1.金属电阻 应变片 金属电阻应变片厚度一般在0.003～0.010mm。优点是表面积和截面积之比大，散热条件好，允许通过的电流较大，可制成各种需要的形状，便于大批量生产。现已基本取代丝式应变片。 2.2 应变式电阻传感器 2.半导体应变片 实验证明：对半导体而言,πE比1+2μ大近百倍，所以可忽略1+2μ 2.2 应变式电阻传感器 半导体应变片最突出的 优点是体积小，灵敏度高，频率响应范围很宽，输出幅值大，不需要放大器，可直接与记录仪连接使用，使测量系统简单； 缺点温度系数大，应变时非线性比较严重。 2.2 应变式电阻传感器  型 号 TYPE TIPO 精度等级 PRECISI0N GRADE 电 阻 GAGE RESISTANCE ± Ω 栅长x栅宽 FENCE LONG mm 灵敏系数 ± ％ GAGE FACTOR 热输出 THERMAl 0UT PUT μm／m ℃-1 批 号 THE BATCH NUMBER 数 量 QUANTITY QUANTITE 出厂日期 DATE 0F MANUF 检验员 INSPECTOR  ? 序 号 ORDINAL NUMBER 产品标准号 GB/T 13992-92  补充 应变片产品说明与使用 应变计使用说明 (浙江黄岩测试仪器厂）