《传感器与检测技术》课件_第2章 电阻式传感器与力的检测.pptx

第2章电阻式传感器与力的检测;【主要内容】

电位器式传感器

电阻应变式传感器;2.1电位器式传感器;1电位器式传感器的结构;2电位器式传感器的工作原理;2电位器式传感器的工作原理;3电位器式传感器的典型应用;电位器式位移传感器;2.2电阻应变式传感器;1应变效应;2金属电阻应变片;2金属电阻应变片;金属电阻应变片的工作原理

由材料力学可知，在弹性范围内，若金属丝受到拉伸的力，则沿轴向（纵向）伸长，沿径向（横向）缩短，纵向应变与横向应变的关系可表示为：

上式中，μ—电阻丝材料的泊松系数，又称泊松比。它是一个常数，负号表示横向应变与纵向应变的方向相反。

可得电阻应变效应的表达式：

;金属电阻应变片的工作原理

单位应变所引起的电阻相对变化量，称为电阻丝的应变灵敏系数，用K表示：

电阻丝的应变灵敏系数受两个因素的影响：

一是因电阻丝的几何尺寸产生应变而引起的，即（1+2μ）项，往往称之为几何效应；

二是因受力后电阻丝的电阻率发生变化而引起的，即后面的一项，往往称之为压阻效应。;金属电阻应变片的工作原理

对于金属材料而言，产生应变时电阻值的相对变化量主要是由结构尺寸的变化（长度L和面积A）引起的，电阻率的变化很小，可以忽略不计，因此有：

这就是金属电阻应变效应的表达式。

上中Ks称为金属电阻丝的应变灵敏系数：

大多数金属材料Ks的数值在1.6～3.6之间。;金属电阻应变片的结构

由金属电阻材料制成的敏感栅粘贴在绝缘的基底上，敏感栅的两端焊接有引出导线，敏感栅上面粘贴有覆盖层。;金属电阻应变片的类别;金属电阻应变片的类别

金属丝式应变片

金属丝式应变片的敏感栅由电阻丝绕制而成，是使用最早的应变片。

制造简单、性能稳定、价格便宜、易于粘贴。;金属电阻应变片的类别

金属箔式应变片

箔栅是金属箔经过光刻、腐蚀等工艺制成的很薄的金属薄栅（0.003～0.01mm）。

散热条件较好，扁平状箔栅有利于形变的传递，横向效应小，一致性较好。;金属电阻应变片的类别

金属薄膜式应变片

薄膜式应变片的敏感栅是由蒸镀或溅射法沉积的金属、合金薄膜制成的，???厚度一般在0.1μm以下。

灵敏度高，工作温度范围广，可以获得更高的输出和更佳的稳定性。;3半导体应变片;3半导体应变片;3半导体应变片;3半导体应变片;4电阻应变片的主要特性和性能指标;4电阻应变片的主要特性和性能指标;5应变式传感器的温度误差和补偿;5应变式传感器的温度误差和补偿;6应变式传感器的测量电路;6应变式传感器的测量电路;7应变式传感器的典型应用;金属电阻应变式力传感器

主要用作各种电子秤与测力仪表的测力元件。

等截面柱;金属电阻应变式力传感器

悬臂梁;金属电阻应变式力传感器

薄壁圆环;金属电阻应变式压力传感器;金属电阻应变式压力传感器;7应变式传感器的典型应用;THEEND！