高教社2024传感器与自动检测技术（第四版）教学课件模块2 电阻式传感器.pptx

模块2电阻式传感器;单元1电阻应变式传感器;材料应变的测量;一、应变效应;

;二、应变片的结构类型与粘贴;l－称应变片的标距或工作基长

B－称应变片的工作宽度

b×l－称应变片的规格;（2）金属箔式应变片

通过光刻、腐蚀而成

散热条件好

电流密度、灵敏度高

可制任意形状。;（3）金属薄膜式应变片;（4）半导体应变片;应变片主要性能指标一览表;应变片粘贴过程动画演示;①应变片的检查与选择;应变片的粘贴位置;1.桥式电路;为了使电桥在测量前的输出为零，应该选择四个桥臂电阻使或，通常情况下，电桥负载电阻为无限大时，电桥输出电压可近似用下式表示：;2.电桥分类;（1）单臂电桥;（2）半桥;②第二类差动桥;③对臂差动桥;（3）全桥;各类电桥性能比较表;4、电桥的调零;四、温度补偿;全桥电路同样能克服温漂。;形式：电阻应变式传感器主要包括：弹性敏感元件、应变片和测量电路，其形式可分为两大类：

第一类，粘贴式

第二类，非粘贴式

用途：①测力②测压力③测加速度

④测扭矩⑤测位移;应变片

测力动画演示;悬臂梁称重动画演示;各种悬臂梁;应变式荷重传感器的外形及应变片的粘贴位置;汽车衡;汽车衡称重系统;电子天平;人体秤;应变式数显扭矩扳手;（2）压力的测量;组合式压力传感器压力测量动画演示;筒式压力传感器

1－工作应变片2－补偿应变片;小型压阻式固态压力传感器;呼吸、透析和注射泵设备中用的压力传感器;（3）加速度的测量;六、信号调制与解调;调幅AM原理动画演示;调频FM原理动画演示;调相PM原理动画演示;Y6D-3型动态应变仪调制过程各环节的波形;;一、电位器式传感器的工作原理;二、电位器式传感器的应用场合;（3）KPC是两端带绞接安装方式，适用于较大机械行程且有摆动的位置检测，对安装的对中性无任何要求，如：机器人、陶瓷机械、木工机械等。;【应用案例】1.电子油门控制系统;【应用案例】2.电位器式压力传感器

线绕电位器式压力传感器是利用弹性元件（如弹簧管、膜片或膜盒）把被测的压力变换为弹性元件的位移，并使此位移变为电刷触点的移动，从而引起输出电压或电流相应的变化。;膜盒电位器式压力传感器原理图

1-杠杆；2-电位器；3-膜盒;单元3热电阻传感器;一、热电阻的测温原理;

;1．热电阻的材料

要求有大的、稳定的温度系数，线性好，性能稳定，便于生产。如铜、铂、镍。;2．热电阻的特点：

▽测温精度较高，

▽范围广（－200～6000C），

▽稳定性、重复性好，

▽热惯性大，灵敏度低。;②铂电阻

纯度以R100/R0来表示，国际标准R100/R0≥1.3925（99.995%），其阻值与温度的函数关系为:;（2）查表法;小型铂热电阻;防爆型铂热电阻;汽车用水温传感器;可设定温度的温度控制箱;二、热电阻的接线方式

工业用热电阻安装生产现场与控制室之间存在一定的距离，由于测温的金属热电阻本身阻值很小，因此热电阻的引线电阻对测量结果会有较大的影响。;2.三线制接线方式

如右图这种方式与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的。;三、热电阻温度变送器模块;【应用案例】燃烧气体温度的测量;单元4热敏电阻传感器;热敏电阻主要具有以下特点：

①灵敏度较高，能检测出10-6℃的温度变化；

②工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃～315℃；

③体积小；

④使用方便，电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择；

⑤易加工成复杂的形状，可大批量生产；

⑥稳定性好、过载能力强。;二、热敏电阻的分类;2.按工作温度范围分类

常温热敏电阻（-55～+315℃）；高温热敏电阻（315℃）；低温热敏电阻（315℃）三类。;热敏电阻的外形、结构及符号;聚脂塑料封装热敏电阻实物图;带安装孔的热敏电阻实物图;其它热敏电阻实物图;测量仪由探针、电桥及电源组成。热敏电阻装在探针的头部，由铜保护帽将被测谷物的温度传给热敏;;热敏电阻温度面板表;热敏电阻体温表;热敏电阻用于CPU的温度测量;单元5气敏电阻传感器;一、气敏电阻传感器的工作原理;气敏电阻工作原理动画演示;所谓还原性气体就是在化学反应中能给出电子，化学价升高的气体。

还原性气体多数属于可燃性气体，如石油气、酒精蒸气、甲烷、乙烷、天然气、氢气等。;MQN型气敏电阻结构及测量电路