智能传感器检测与应用技术 课件 项目三 力和压力的检测.pptx

智能传感器检测与应用技术主编杨杰忠叶光显邹火军主编杨杰忠叶光显邹火军副主编黄浩兵林双媚韦玉秋参编农晴晴莫小军李仁芝秦文芳王栋平韦文杰杨天明韦克宁黄旭张国峰唐国永陈军主编黄浩兵林双媚韦玉秋参编农晴晴莫小军李仁芝秦文芳王栋平韦文杰杨天明韦克宁黄旭张国峰唐国永陈军“十四五”职业教育智能制造技术应用专业系列教材

项目3力和压力的检测1．掌握电阻应变式传感器和压电式传感器的结构、特性及工作原理。2．理解电阻应变式传感器和压电式传感器的典型应用电路3．掌握电阻应变片的粘贴方法。4．熟悉电阻应变片的温度补偿原理，掌握补偿方法。5．熟悉电阻应变式传感器和压电式传感器的应用。?知识目标：1．能正确粘贴电阻应变片。2．会应变片单臂电桥及压电效应性能测试的方法和步骤。能力目标：本项目主要包括：应变电桥的性能测试、电子打火机压电效应的测试2个任务，要求学生通过这2个任务的学习，进一步掌握电阻应变式传感器、压电式传感器等常用的力传感器的工作原理及使用方法，以及在工业生产中力和压力的检测方法及应用。项目描述目标与描述

知识目标1．理解应变效应。2．掌握电阻应变式传感器的结构、特性及工作原理。3．掌握电桥测量电路的工作原理及温度补偿方法。4．理解电阻应变式传感器典型应用电路的工作原理。5．掌握应变片单臂电桥性能测试的方法及步骤。能力目标能完成应变片单臂电桥的性能测试。工作任务本任务的主要内容是：通过学习，掌握电阻应变式传感器的结构、特性及工作原理，并能完成应变片单臂电桥的性能测试。项目3力和压力的检测任务1应变电桥的性能测试

任务1测量工具的使用一、应变效应和电阻应变片1．应变效应及其原理金属或半导体电阻在外力的作用下发生机械变形（拉伸或压缩）时，其阻值发生变化的现象称为电阻的应变效应。由电工学可知，当金属丝的长度为l，横截面积为S，半径为r，电阻率为ρ，且金属丝未受外力作用时，它的阻值为项目3力和压力的检测

任务1测量工具的使用一、应变效应和电阻应变片1．应变效应及其原理在沿金属丝的长度方向施加均匀力时，式（3-1-1）中的ρ、l、r都将发生变化，导致阻值发生变化，即当金属丝受外力作用而伸长时，长度增加，而横截面积减少，阻值增大；当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小，而横截面积增加，阻值减小。这样，只要测量出金属丝阻值的大小，就可以反映外界作用力的大小，其关系可以表示为项目3力和压力的检测

任务1测量工具的使用一、应变效应和电阻应变片2．电阻应变片电阻应变片就是利用电阻的应变效应制成的敏感元件，它可以把其机械变形转换成阻值的变化。电阻应变片由敏感栅（电阻丝）、引线、基底、覆盖层、黏合剂等组成，其基本结构如图3-1-1所示。图3-1-1中，l为敏感栅沿轴向测量变形的有效长度（电阻应变片的标距），b为敏感栅的宽度（电阻应变片的基宽）。敏感栅是电阻应变片的主要组成部分，应变-电阻的变换就是由它完成的。项目3力和压力的检测图3-1-1电阻应变片基本结构

任务1测量工具的使用一、应变效应和电阻应变片2．电阻应变片对敏感栅的金属材料有如下要求。（1）灵敏度系数要大，并在所测应变范围内保持不变；（2）电阻率要高而稳定，以便缩短敏感栅长度；（3）抗氧化、耐腐蚀性好，电阻温度系数要小；（4）机械强度高，具有良好的机械加工和焊接性能。项目3力和压力的检测

任务1测量工具的使用一、应变效应和电阻应变片2．电阻应变片基底用于保持敏感栅、引线的几何形状和相对位置，覆盖层既保持敏感栅和引线的形状和相对位置，还可保护敏感栅。基底材料通常有纸基和胶基两种。胶基由环氧树脂、酚醛树脂和聚酰亚胺等制成胶膜，厚度为0.03～0.05mm。黏合剂用于将敏感栅固定于基底上，并将覆盖层与基底粘贴在一起。引线是从电阻应变片的敏感栅中引出的细金属线。要求引线材料的电阻率低，电阻温度系数小、抗氧化性能好，易于焊接。通常敏感栅材料都可以制作引线。项目3力和压力的检测

任务1测量工具的使用一、应变效应和电阻应变片3．电阻应变片的分类电阻应变片的品种繁多，形式多样，常