项目三单元一电阻应变片(第11、12课时).pptVIP

项目三 力和压力的检测 单元一 电阻应变式传感器 金属电阻应变片的种类: 1、丝式 2、箔式 3、薄膜式 电阻值：60?、120 ?、200 ?、350 ?等规格。 应变片的规格以使用面积和电阻值表示，如3×20mm2，120 ?。 优点: 稳定性和温度特性好。 缺点: 灵敏度系数小。 半导体应变片 优点：灵敏度大;体积小;固有频率高，响应快，结构简单，能制成具有一定应变电阻的元件。 缺点：温度误差大，其稳定性和可重复性不如金属应变片，故需温度补偿。 电阻应变片式传感器的应用实例 将应变片粘贴于被测构件上，直接用来测定构件的应力或应变。 应变片粘贴于弹性元件上，与弹性元件一起构成应变式传感器。这种传感器常用来测量力、位移、压力、加速度等物理参数。在这种情况下，弹性元件将得到与被测量成正比的应变，再通过应变片转换成电阻的变化后输出。 加速度传感器在汽车中的应用 加速度传感器安装在轿车上，可以作为碰撞传感器。当测得的负加速度值超过设定值时，微处理器据此判断发生了碰 撞，于是就启动轿车前部的折叠式安全气囊迅速充气而膨胀，托住驾驶员及前排乘员的胸部和头部。 高分子压电电缆的应用演示 将两根高分子压电电缆相距若干米，平行埋设于柏油公路的路面下约5cm，可以用来测量车速及汽车的载重量，并根据存储在计算机内部的档案数据，判定汽车的车型。 测量时，基座固定在振动体上。振动加速度使质量块产生惯性力，悬臂梁则相当于惯性系统中的弹簧，在惯性力的作用下产生弯曲变形。因此，梁的应变在一定的频率范围内与振动体的加速度成正比。 加速度传感器系统模型 力及扭矩的测量 柱式转换法 差动法 R1受纵向力变化 R2受横向力变化 F F F R1 R2 环状法 F F 在拉力作用下，内环 拉长，外环压缩，可 构成双差动电桥，灵 敏度比差动电桥提高 一倍。 电阻应变片传感器的应用 应变式荷重传感器的外形及应变片的粘贴位置 R 1 R 2 R 4 应变式荷重传感器外形及受力位置（续） F F 应变式荷重传感器外形及受力位置（续） F F 应变式力传感器 F F F F 几种梁式传感器外形 案例：机器人握力测量 案例：电子称 原理 将物品重量通过悬臂梁转化结构变形再通过应变片转化为电量输出。 电阻应变片传感器的应用 应变片用于各种电子衡器 磅秤 电子天平 吊钩秤 便携式 电子称 测量原理 将物品重量通过悬臂梁转化结构变形再通过应变片转化为电量输出。 人体秤 材料应变的测量 斜拉桥上的斜拉绳应变测试 汽车衡 汽车衡称重系统 汽车衡 装有传感器的假人 气囊 * 压力是重要的工业参数之一，正确测量和控制压力对保证生产工艺过程的安全性和经济性有重要意义。压力及压差的测量还广泛地应用在流量和液位的测量中。  压力传感器用以将“压力”转换成电量，然后进行测量。这里的”压力“，可以来自流动的气、液体或声音，也可以是力的作用。 玩具机器人（广州中鸣数码） 工作原理：金属丝、箔、薄膜在外界应力作用下电阻值变化的效应——电阻应变效应 结构简单，使用方便 可测力、压力、位移、应变、加速度等物理量； 弹性敏感元件 力、压力、位移 电阻应变片 电桥电路 R U 易于实现自动化、多点及远距离测量、遥测； 灵敏度高，测量速度快，适合静态、动态测量； 电阻应变式传感器 电阻应变式传感器具有悠久的历史，是应用最广泛的传感器之一。 电阻应变片简称电阻片或应变片，是一种将应变变换成电阻变化的转换元件。将应变片粘贴在被测构件表面上，接入测量电路，随着构件受力变形，应变片敏感栅也相应变形，从而使其电阻发生变化。电阻变化与构件表面的应变成比例。 应用：应力、应变、扭矩、压强、位移、温度等。 优点：体积小、动态响应快、测量精度高、使用方便。 金属导线在受应力拉长或缩短的时候,不仅 长度要变,面积也要发生变化。 电阻应变片的工作原理 ——金属的电阻－应变效应 金属丝受拉时，l变长、r变小，导致R变大 。 电阻应变式传感器是将被测量的应力（压力、荷重、扭力等）通过所产生的金属弹性形变转换成电阻变化的检测元件。 它由电阻应变片和测量线路两部分组成。目前应用最广泛的电阻应变片有两种：电阻丝应变片和半导体应变片。 L F F 各种金属应变片花 应变计 丝式应变片 箔式应变片 应变计 实际中的金属应变片 应变计 体型 薄膜型 扩散型 应变片实际使用： 将其粘贴于弹性元件或被测物体表面。外力作用下，金属丝随物体一同变形，电阻值发生变化，将被测量的变化转换为