第3章常用传感器的工作原理及应用探析.ppt

传感器与检测技术（第2版）电子;第3章 常用传感器的工作原理;3.1 电阻式传感器电阻式传;从上式可见，若导体的三个参数（;3.1.2 电位器式传感器电;图3.1 电位器式传感器;无标题;式中， 为单位长度的电阻值。;式（3-4）表明，传感器经过后;变阻器式传感器产品;案例：重量的自动检测--配料设;案例：煤气包储量检测煤气包钢丝;案例：玩具机器人（广州中鸣数码;3.1.3 电阻应变式传感器;设金属丝在外力作用下沿轴线伸长;若 （? 为轴向应;2．电阻应变片的结构 电阻应变;（1）金属电阻应变片。金属电阻;（2）半导体应变片。半导体应变;体型半导体应变片是将半导体材料;（3）扩散型半导体应变片是将P;4．电阻应变式传感器的应用电阻;图3.9所示为应变式力传感器的;图3.9 应变式力传感器的几;应变式加速度传感器是将质量块相;图3.10 应变式加速度传感;5．电阻应变式传感器的测量电路;由于温度的变化会引起电阻值的变;有一金属电阻应变片，其灵敏度S;电阻应变式传感器的应用：测力;标准产品;案例：桥梁固有频率测量;案例：;案例：电子称原理将物品重量通过;案例：冲床生产记数 ;案例：振动式地音入侵探测器 ;例：选择合适的方式测量悬臂梁的;1）选择相应的测量应力传感器应;2）应变式测力传感器的安装位置;柱式弹性元件设计 （拉压应力式;厚 梁薄 梁厚度大：以剪切应力;2. 剪应力式弹性元件（厚度较;FR1R3R2R4采用4个应变;uyu0R1R4R2R3R-△;uyu0R1R3R2R4R-△;uyu0R1R3R2R4R+△;uyu0R1R3R2R4R+△;3.2 电容式传感器电容式传;3.2.1 电容式传感器的工;由式（3-10）可知平行板电容;1．变间隙式电容传感器图3.1;灵敏度K与 极距的平方成反;实际应用中为了提高传感器的灵敏;图3.15 差动式电容传感器;极距δ变化型++++++;驻极体电容传声器 它采用;无标题;2．变面积式电容传感器图3.1;图3.17所示为此类传感器的几;无标题;3．变介质式电容传感器图3.1;由式（3-21）可知，总电容量;在图3.18（b）中，介质2插;总之，变间隙式电容传感器的灵敏;3.2.2 电容式传感器的测;无标题;1．运算放大器电路图3.19为;2．双T电桥电路双T电桥电路如;为高频电源，它提供幅值为E的对;从式（3-26）可知，输出电压;3．调频电路这种测量电路如图3;3.2.3 电容式传感器的应;1．电容式压力传感器图3.22;2．电容式加速度传感器图3.2;3．电容式测厚仪电容式测厚仪主;4．电容式物位传感器电容式物位;图3.26所示为电容式料位传感;5．电容式物位开关如图3.27;无标题;无标题;已知两极板电容传感器，其极板面;差动结构灵敏度提高一倍。;3.3 电感式传感器电感式传;图3.28 自感式位移传感器;1．变间隙型电感传感器变间隙型;上式表明，自感L与气隙距离成 ;无标题;无标题;2．变面积型电感传感器变面积型;设线圈长度为 、线圈的平均半;以上三种传感器中，变间隙型灵敏;4．差动式电感传感器在实际使用;差动式电感传感器的结构要求上下;无标题;5．自感式传感器的测量电路自感;3.3.2 互感式传感器互感;当初级线圈P加上一定的交流电压;因此，根据u2的大小和相位就可;为了减小零点残余电动势，可采取;图3.32 减小零位输出的补;2．差动变压器的结构类型差动变;3．差动变压器式传感器的测量电;图3.33 各种差动变压器的结;差动整流电路结构简单，一般不需;图3.35 差动整流电路;无标题;无标题;3.3.3 电感式传感器的应;无标题;无标题;无标题;无标题;无标题;无标题;无标题;已知测量齿轮齿数Z=18，采用;3.4 压电式传感器压电式传;无标题;1．单晶压电晶体单晶压电晶体各;图3.40 石英晶体;图3.41 压电效应;晶体表面产生的电荷与作用力成正;锆钛酸铅系列压电陶瓷（PZT）;3．新型压电材料新型压电材料主;4．等效电路压电元件是在压电晶;当压电式传感器接入测量电路，连;图3.42 压电晶体及等效电;3.4.2 压电式传感器的测;3.4.3 压电式传感器的应;1．压电陶瓷传感器的应用压电陶;b) 压力变送器a) 加速度计;当传感器感受振动时，因为质量块;表明电荷量直接反映加速度大小;;无标题;（b）? 压电式压力传感器 ;（C）? 压电式流量计 ;（d）集成压电式传感器 ;无标题;无标题;无标题;无标题;3.5 霍尔传感器霍尔传感器;3.5.1 霍尔元件的工作原;霍尔效应的产生是由于运动电荷受;2．霍尔元件的结构及性能霍尔元;型 号额定控制电流（mA;3.5.