20110419北航传感器技术及应用07to.pptVIP

圆柱式力传感器 —— 改进措施 多应变片应用方式 ？ 4.3.6 典型的应变式传感器 应变式力传感器(1) 圆柱式力传感器 —— 应用特点 大力值测量 灵敏度低 精度稍差 成本低 4.3.6 典型的应变式传感器 应变式力传感器(1) —— 典型应用 衡 器 4.3.6 典型的应变式传感器 应变式力传感器(1) 圆柱式力传感器 环式测力传感器 4.3.6 典型的应变式传感器 应变式力传感器(2) 环式测力传感器（续） 八角环 平行四边形环 4.3.6 典型的应变式传感器 应变式力传感器(2) 应变式力传感器 圆柱式力传感器 环式测力传感器 梁式测力传感器 4.3.6 典型的应变式传感器 应变式力传感器(3) 梁式测力传感器 基于悬臂梁 基于剪切梁 基于S型梁 双端固支梁 4.3.6 典型的应变式传感器 应变式力传感器(3) 4.3.6 典型的应变式传感器 悬臂梁式力传感器(4) 4.3.6 典型的应变式传感器 悬臂梁式力传感器(4) 该方案的问题 ？ 4.3.6 典型的应变式传感器 悬臂梁式力传感器(4) 4.3.6 典型的应变式传感器 悬臂梁式力传感器(4) ：作用力到 根部的距离 该方案存在的问题？ 如何设计参数？ 4.3.6 典型的应变式传感器 悬臂梁式力传感器(4) 受力截面 设计的考虑？ 4.3.6 典型的应变式传感器 剪切梁式力传感器(5) 4.3.6 典型的应变式传感器 S 型梁式力传感器(6) 这一措施的代价？ 写出上述模型 4.3.6 典型的应变式传感器 S 型梁式力传感器(6) 4.3.6 典型的应变式传感器 S 型梁式力传感器(6) —— 电子衡器 4.3.6 典型的应变式传感器 S 型梁式力传感器(6) * 仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. Opto-electro. Eng. * 传感器技术及应用 第1讲：绪 论 第2讲：传感器的输入输出特性 第3讲：传感器敏感结构的力学特性 第4讲：几种典型的模拟式传感器 第5讲：谐振式传感器 第6讲：发展中的传感器新技术 第7讲：总 结 ? 课 程 内 容 4.1 概 述 4.2 电位器式传感器 4.3 应变式传感器 4.4 压阻式传感器 4.5 热电式传感器 4.6 电容式传感器 4.7 变磁路传感器 4.8 压电式传感器 第4讲：几种典型的模拟式传感器 4.3 应变式传感器 4.3.1 应变式变换原理 4.3.2 金属应变片 4.3.3 应变片的动态响应特性 4.3.4 应变片的温度误差及其补偿 4.3 应变式传感器 4.3.1 应变式变换原理 4.3.2 金属应变片 4.3.3 应变片的动态响应特性 4.3.4 应变片的温度误差及其补偿 4.3.5 电桥原理 4.3.6 典型的应变式传感器 合理选择应变片和使用构件 合理使用电桥 自补偿法 线路补偿法 温度误差的补偿方法 4.3.4 应变片的温度误差及其补偿 合理选择应变片和使用构件 合理使用电桥 自补偿法 线路补偿法 热敏电阻补偿法 温度误差的补偿方法 4.3.4 应变片的温度误差及其补偿 电桥的平衡 电桥的不平衡输出 电桥的非线性误差 4.3.5 电桥原理 电桥的平衡 4.3.5 电桥原理 引入 电桥的平衡 电桥的不平衡输出 4.3.5 电桥原理 电桥的平衡 电桥的不平衡输出 (最大灵敏度讨论) 利用 提高灵敏度的措施？ 4.3.5 电桥原理 电桥的平衡 电桥的不平衡输出 电桥的非线性误差 4.3.5 电桥原理 非线性误差？ 半导体应变片 金属应变片 电桥的平衡 电桥的不平衡输出 电桥的非线性误差 4.3.5 电桥原理 减少电桥的非线性误差的措施 双臂受感电桥 差动电桥 采用恒流源供电电桥 差动电桥 四臂受感电桥 半差动 全差动 4.3.5 电桥原理 双臂受感电桥 考虑双臂受感的常用情况 四臂受感情况 四臂受感电桥 思考：双臂与四臂差动电桥应用情况的比较 减少电桥的非线性误差的措施(差动) 4.3.5 电桥原理 四臂受感情况 恒流源供电电桥 单臂受感情况 仍然有比较大的非线性误差！ 4.3.5 电桥原理 减少电桥的非线性误差的措施(恒流源) 非线性误差？ 附：电桥转换电路中的温度温差 单臂受感情况 评论：温度影响体现在分子、分母上 单臂受感电桥 4.3.5 电桥原理 四臂受感电桥 评论：温度影响体现在分母上 四臂受感情况 附：电桥转换电路中的温度温差 4.3.5 电桥原理 单臂受感情况 四臂受感电桥 评论：四臂受感电桥大大减小了温度误差！ 单臂受感电桥 四臂受感情况 附：电桥转换电路中的温度温差 4.3.5 电桥原理 四臂受感电桥(恒流源) 评论：四臂受感恒流源供电电桥最常用！