1.2电阻应变式传感器.ppt

传感器检测 二 任务目标 二 任务目标 二 任务目标 弹性敏感元件 1. 变换力的弹性敏感元件 2. 变换压力的弹性敏感元件 各种波纹管敏感元件的外形 弹性特性 ：作用在弹性敏感元件上的外力与由该外力所引起的相应变形（应变、位移或转角）之间的关系称为弹性元件的弹性特性。 （1）具有良好的机械特性（强度高、抗冲击、韧性好、疲劳强度高等）和良好的机械加工及热处理性能。 （2）良好的弹性特性（弹性极限高、弹性滞后和弹性后效小等）。 （3）弹性模量的温度系数小且稳定，材料的线膨胀系数小且稳定。 （4）抗氧化性和抗腐蚀性等化学性能良好。 电阻应变片的分类 应变片形状 箔式应变片外形 电桥的接法： 总结: (1)对比电桥的三种工作方式可见，用直流电桥作应变片的测量电路时，电桥输出电压与被测应变量成线性关系；在相同条件下（供电电源和应变片的型号不变），差动工作比单臂工作输出信号大，半桥差动输出是单臂输出的二倍，全桥差动输出是单臂输出的四倍。因此，全桥差动工作时输出电压最大，检测的灵敏度最高。 (2)除单臂电桥外,其余电桥都可以补偿温度误差,且减少非线性误差. 电桥的补偿 ① 零点补偿 要求电桥的4个桥臂电阻值 相同是不可能的，这样就使 电桥不能满足初始平衡条件 （即U0≠0）。为了解决这 一问题，可以在一对桥臂电 阻乘积较小的任一桥臂中串 联一个可调电阻进行调节补 偿。 电阻应变片传感器的应用 荷重传感器上应变片工作示意图 荷重传感器上的应变片在重力作用下产生变形。轴向变短，径向变长。 4. 应变式加速度传感器 材料应变的测量 电阻应变片的粘贴技术 应变片在使用时通常是用粘接剂粘贴在在弹牲体上的，粘贴技术对传感器的质量起着重要的作用。 应变片的粘接剂必须适合应变片基底材料和被测材料，另外还要根据应变片的工作条件、工作温度和湿度、有无腐蚀、加温加压固化的可能性、粘贴时间长短等因素来进行选择。常用的粘接剂有硝化纤维素粘合剂、酚醛树脂胶、环氧树脂胶、502胶水等。 应变片在粘贴时，必须遵循正确的粘贴工艺，保证粘贴质量，这些都与最终的测量精度有关。应变片的粘贴步骤如下。 单臂电桥 半桥性能实验 全桥 单臂电桥 1．应变传感器上的各应变片已分别接到应变传感器模块左上方的R1、R2、R3、R4上，可用万用表测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω。 2．差动放大器调零。从主控台接入±15V电源，检查无误后，合上主控台电源开关，将差动放大器的输入端Ui短接并与地短接，输出端Uo2接数显电压表（选择2V档）。将电位器Rw3调到增益最大位置（顺时针转到底），调节电位器Rw4使电压表显示为0V。关闭主控台电源。（Rw3、Rw4的位置确定后不能改动） 3．按图1-2连线，将应变式传感器的其中一个应变电阻（如R1）接入电桥与R5、R6、R7构成一个单臂直流电桥。 4．加托盘后电桥调零。电桥输出接到差动放大器的输入端Ui，检查接线无误后，合上主控台电源开关，预热五分钟，调节Rw1使电压表显示为零。 5．在应变传感器托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到200g砝码加完，记下实验结果。 6．实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备。 注意事项 实验所采用的弹性体为双孔悬臂梁式称重传感器，量程为1kg，最大超程量为120％。因此，加在传感器上的压力不应过大，以免造成应变传感器的损坏！ 半桥 1．应变传感器已安装在应变传感器实验模块上，可参考图1-1。 2．差动放大器调零，参考实验一步骤2。 3．按图2-1接线，将受力相反（一片受拉，一片受压）的两只应变片接入电桥的邻边。 4．加托盘后电桥调零，参考实验一步骤4。 5．在应变传感器托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到200g砝码加完，记下实验结果 6．实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备。 全桥 1．应变传感器已安装在应变传感器实验模块上，可参考图1-1。 2．差动放大器调零，参考实验一步骤2。 3．按图3-1接线，将受力相反（一片受拉，一片受压）的两对应变片分别接入电桥的邻边。 4．加托盘后电桥调零，参考实验一步骤4。 5．在应变传感器托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到200g砝码加完，记下实验结果。 6.重量(g)电压(mV)6．实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备 b0 R1 R2 X l F b h ② 等强度悬臂梁 双端固定梁 1. 利用全桥电路测量桥梁的上下表面应