第3章力传感器.ppt

3.7 力传感器应用实例 3.7.1 煤气灶电子点火器 如图3-39所示，让高压跳火来点燃气。 当使用者将开关往里压时，把气阀打开； 将开关旋转，则使弹簧往左压，此时，弹簧有一个很大的力撞击压电晶体。 产生高压放电，导致燃烧盘点火。 图3-39 煤气灶电子点火装置 3.7.2 压电式玻璃破碎报警器 BS-D2压电式玻璃破碎传感器的外形及内部电路如图3-40所示。 传感器把振动波转换成电压输出，输出电压经放大、滤波、比较等处理后提供给报警系统。 传感器的最小输出电压为100mV，内阻抗为15～20KΩ。 报警器的电路框图如图3-41所示。 图3-40 BS-D2压电式玻璃破碎传感器 (a)外形；(b)内部电路 图3-41 压电式玻璃破碎报警器电路框图 3.7.3 带温度补偿的压力电子开关 用压力传感器MPX2100P和NTC热敏电阻构成的带温度补偿的压力电子开关如图3-42所示。 压力传感器MPX2100P将压力转换成电信号，经A1、A2两级放大，输出信号送比较器A3反相输入端。 由NTC热敏电阻降压后的参考电压加到比较器A3同相输入端。 图3-42 带温度补偿的压力电子开关 当压力传感电压大于参考电压时，A3输出低电平，触发执行器电路工作。 当温度降低时，压力传感电压减小。 由于温度降低NTC热敏电阻值增大，降压增大，参考电压降低，保持A3输出低电平，起了温度补偿的作用。 3.7.4 电阻应变片称重传感器 如图3-43所示，主要由弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆部分组成。 电阻应变片贴在弹性元件上，弹性元件受力变形时，电阻应变片随之变形，并导致电阻值改变。 测量电路测出电阻值的变化并转换为电信号输出。 图3-43 电阻应变片称重传感器结构 校准电阻器用来调整输出电信号的大小。 电信号经处理后以数字形式显示出被测物体的重量。 电阻应变片称重传感器有柱形、箱形、悬臂梁形、剪切梁形、圆环形和轮幅形等多种类型。 3.7.5 指套式电子血压计 指套式电子血压计是利用放在指套上的压力传感器，把手指的血压变为电信号，由电子检测电路处理后，直接显示出血压值的一种微型测量血压装置。 图3-44是指套式血压计的外形图，它由指套、电子电路及压力源三部分组成。 图3-44 指套式电子血压计外形图 指套的外圈为硬性指环，中间为柔性气囊。它直接和压力源相连。 旋动调节阀门时，柔性气囊便会被充入气体，使产生的压力作用到手指的动脉上。 电子血压计电路框图如图3-45所示。 手臂式电子血压计原理与指套式类似。 图3-45 指套式电子血压计电路框图 时钟 放大器 压电 传感器 门控 触发 移位 寄存器 幅值 比较器 移位 寄存器 幅值 比较器 A/D 转 换 器 译码 驱动 显示器 显示器 译码 驱动 S 3.7.6 CL-YZ-320型力敏传感器 以金属棒为弹性梁的测力传感器。 在弹性梁的圆柱面上沿轴向均匀粘贴4只半导体应变片，两个对臂分别组成半桥，两个半桥分别用于每个轴向的分力测量。 当外力作用于弹性梁的承载部位时，弹性梁将产生一个应变值，通过半导体应变片将此应变值转换成相应的电阻变化量，传感器随之输出相应的电信号。 图3-46力敏传感器外形 图3-47力敏传感器结构 3.7.7 手机和平板电脑的横竖显示转换 ADXL320双轴加速度传感器可用于手机和平板电脑的屏幕横竖显示方向自动转换。 称为手机或平板电脑的G－Sensor重力感应功能。 电路如图 3-48所示。 图3-48 手机和平板电脑的横竖显示方向自动转换电路 当人们纵向（X方向）拿着手机或平板电脑时，XOUT端口和YOUT端口输出电压为XOUT＝1.500V， YOUT＝1.326V。 分别接比较器A的正相输入端和反相输入端。 比较器A输出高电平，送入微处理器，控制扫描电路进行X方向扫描和信号显示。 当人们将拿着的手机或平板电脑转为横向（Y方向）时，XOUT端口和YOUT端口输出电压变为XOUT＝1.326V， YOUT＝1.500V。 比较器A输出变为低电平，送入微处理器。