传感器电阻式传感器.ppt

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传感器电阻式传感器

投入式液位计外形(续) 压阻式固态压力传感器 光柱 显示器 橡胶 背压管 投入式液位传感器 投入式液位传感器安装方便,适应于深度为 几米 至 几十米,且混有 大 量 污物、杂质的水或其他液体的液位测量。 投入式液位计液位的计算: 安装高度h0处水的表压 p1=?gh1 h=h0+h1=h0+p1 /(?g) 例:液位计安装高度为1m,测得压力为98kPa,求水的深度。 电阻应变仪 下图所示的静态应变仪测量范围:±19999με; 分辨率: 1με;电桥电压:直流2.5V; ?应变片:120Ω或其他阻值; 测量点数:8/16点; 电阻应变仪(续) 右图所示的静动态 应变仪技术指标: 量程:1±10000με 频率范围:0-150kHz 平衡方式:手动 精度:0.3% 零点飘移: - /℃:±0.1με - /24小时:±0.5με 灵敏度变化: - /℃:±0.05% - /24小时:±0.3% 信噪比:52dB (参考东方振动和噪声技术研究所资料) 电阻应变仪(续) 接线端子 与计算机接口的多路电阻应变测量模块 材料应变的测量 斜拉桥上的斜拉绳应变测试 * * * * * * * * * * * * * 案例:桥梁固有频率测量 标准产品 案例:电子称 原理 将物品重量通过悬臂梁转化结构变形再通过应变片转化为电量输出。 案例:冲床生产记数 和生产过程监测 案例:机器人握力测量 案例:振动式地音入侵探测器 适合于金库、仓库、古建筑的防范,挖墙、打洞、爆破等破坏行为均可及时发现。 应变式力传感器 应变式力传感器 F F F F 各种悬臂梁 各种悬臂梁 F F 固定点 固定点 电缆 应变片在悬臂梁上的粘贴及变形 应变式荷重传感器的外形及应变片的粘贴位置 F R 1 R 2 R 4 应变式荷重传感器外形及受力位置(续) F F 荷重传感器原理演示 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。 汽车衡(以下参考北京远亚兴业商贸有限公司资料 ) 汽车衡称重系统 荷重传感器计算公式 当KF 为常数时,桥路所加的激励源电压Ui 越高,满量程输出电压Uom也越高。 思考:综合考虑灵敏度与功耗发热, Ui 的取值范围多少为好? 荷重传感器应用估算 例2-2 现用荷重传感器称重。当桥路电压为6V时,测得桥路的输出电压为24mV,求被测荷重为多少吨? 解: 从荷重传感器铭牌上得到F m=100?103N,KF= 2mV/V,根据式(2-5)得Uom=24mV。被测荷重 荷重传感器应用估算 在上面介绍过的汽车衡示意图中,共使用了4个荷重传感器,量程Fm =20t, 灵敏度KF =2.5mV/V,使用4个独立的桥路电源,每一个电源电压均相等, Ui =12V,四个荷重传感器的输出串联,总的输出电压Uo =24mV, 请估算汽车的质量。 汽车在钢板上有少许的前、后、左、右偏位,是否会影响测量结果?为什么? 荷重传感器用于构件的称重 荷重传感器 (共 3个,120度分布,以达到均衡目的,另两个未拍出) 底座 垫块 电缆 电子秤 磅秤 超市打印秤 远距离显示 电子天平 电子天平的精度可达十万分之一 人体秤 吊钩秤 便携式 应变式数显扭矩扳手 可用于汽车、摩托车、飞机、内燃机、机械制造和家用电器等领域,准确控制紧固螺纹的装配扭矩。量程2~500N.m,耗电量≤10mA,有公制/英制单位转换、峰值保持、自动断电等功能。 压阻式固态压力传感器 利用扩散工艺制作的四个半导体应变电阻处于同一硅片上,工艺一致性好,灵敏度相等,漂移抵消,迟滞、蠕变非常小,动态响应快。 隔离、承压膜片可以将腐蚀性的气体、液体与硅膜片 隔离开来。 压阻式固态 压力传感器 内部结构 信号处理电路 小型压阻式固态压力传感器 高压进气口 低压进气口 绝对压力传感器 小型压阻式固态压力传感器(续) 呼吸、透析和注射泵设备中用的压力传感器 p1进气管 p2进气管 固态压力传感器 小型压阻式固态压力传感器(续) 表压压力传感器 p1进气管 投入式液位计 压阻式固态压力传感器用于投入式液位计:p1的进气孔用柔性不锈钢隔离膜片隔离,并用硅油传导压力而与液体相通。 3) 应变片测量电路 V U R1 R2 R4 R3 令: 金属丝应变片: USC与应变成线形关系,可以用电桥测量电压测量应变 ? R2 R3 R1 R4 U0 电

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