第3章汽车测试常用传感器.pptVIP

第三章 被测量的获取-汽车常用传感器;传感器的分类;第一节 电阻式传感器;一、滑变电阻式传感器; 图中变阻器的活动触C的滑动量分别为X（线位移型）和α（角位移型）。固定触点A和活动触点C之间的电阻值分别为： (3-1) (3-2) 式中：Rl、Rα—分别为线位移型和角位移型滑变电阻式传感器的输出电阻； Kτ、Kω—分别为单长度和单位弧度的电阻值； X、α —分别是线位移和角位移。 滑变电阻式传感器的输出（电阻）与输入（位移）呈线性关系。传感器的灵敏度 E 就是该直线的斜率，即： (3-3) （3-4） ; 若滑变电阻式传感器与后继设备相连，由于二者之间有能量的交换，因此必然存在负载效应（负载效应对测量结果的影响由后继设备的阻抗性质决定），其结果是使得传感器的输出与输入之间的线性关系变为非线性。为了补偿这种非线性，在实际测试工作中常采用滑动触点距离与电阻值成非线性关系的变阻器，如图3-2所示。 ;;获得高分辨率的结构方案 ： 线绕式结构 线绕式结构的两大缺点： 1、电阻的变化是台阶状（当滑动触点从一圈导线移至下一圈时，电阻值不是连续变化，而是呈现出一个一个的台阶）； 2、呈现出电感式阻抗。 解决方案 ：用碳膜或导电塑料制做滑变电阻式传感器。 滑变电阻式传感器的优点： 结构简单、性能稳定、使用方便。在汽车领域得到了广泛地应用。 在汽车上的应用： 发动机节气门位置传感器、汽车侧滑试验台上的线位移传感器等多采用滑变电阻式传感器。 ;1、简单节气门位置传感器;2、组合节气门位置传感器;3、组合式TPS的输出特性;油规压力传感器;二、电阻应变片式传感器; 设金属丝的半径为r，???截面积 ，将其代入式(3-6)并整理得： (3-7) 式中： —单位应变，常用 表示； —金属丝的径向相对变化率，当金属丝沿轴向伸长时，径向必然会相对地缩小，其二者的关系为： (3-8) —金属丝的泊松比； —金属丝电阻率的相对变化率，其大小与纵向所受的应力 有关。 (3-9) —纵向压阻系数； —材料的弹性模量。; 将式（3-8）和（3-9）代入（3-7）式，并整理得： (3-10) 对于一般的金属材料而言，电阻率的变化率很小，即纵向压阻系数 很小，可忽略不计。如此，式（3-10）就变为： (3-11) 即金属丝的电阻变化率 与纵向应变 成正比，这就是金属丝的应变效应，利用应变效应制做的传感器称为电阻应变片式传感器。式（3-11）中的 即为电阻应变片