传感器与检测技术课件第二章电阻式传感器.ppt

压阻式固态 压力传感器 内部结构 信号处理电路 p 小型压阻式固态压力传感器 高压进气口 低压进气口 小型压阻式固态差压传感器（续） 可用于呼吸、透析和注射泵等设备 p1进气管 p2进气管 电缆引出 小型压阻式固态压力传感器（续） 表压压力传感器 p1进气管 汽车子午线轮胎胎压的测量 子午线轮胎 汽车胎压传感器 的安装 投入式液位计 压阻式固态压力传感器的p1进气孔用柔性不锈钢隔离膜片隔离，并用硅油传导压力。硅杯不与液体相通，耐腐蚀。 投入式液位计外形（续） 压阻式固态压力传感器 与水位成正比的光柱 橡胶 背压管 进水孔 投入式液位传感器 投入式液位传感器必须使用安装支架，适应于深度为 几米 至 几十米，且混有 大 量 污物、杂质的水或其他液体的液位测量。 投入式液位计液位的计算： 安装高度h0处水的表压 p1=?gh1 所以： h=h0+h1=h0+p1 /（?g） 例：液位计安装高度为1m，测得压力为98kPa，求水的深度h。 与计算机接口的多路电阻应变测量模块 各种悬臂梁 各种悬臂梁 F F 固定点 固定点 电缆 应变式荷重传感器的外形及应变片的粘贴位置 F R 1 R 2 R 4 应变式荷重传感器外形及受力位置（续） F F 荷重传感器原理演示 荷重传感器上的应变片在重力作用下产生变形。轴向变短，径向变长。 汽车衡 汽车衡 汽车衡称重系统 电子秤 磅秤 超市打印秤 远距离显示 案例：桥梁固有频率测量 2.2 电阻式传感器 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。 2.2 电阻式传感器 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。 2.2 电阻式传感器 案例：冲床生产记数 和生产过程监测 2.2 电阻式传感器 2.2 电阻式传感器 案例：振动式地音入侵探测器 适合于金库、仓库、古建筑的防范，挖墙、打洞、爆破等破坏行为均可及时发现。 思考题 1.?金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同? 2. 采用阻值R=120Ω灵敏度系数K=2.0的金属电阻应变片与阻值R=120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为10V。当应变片应变为1000时，若要使输出电压大于10mV，则可采用何种工作方式（设输出阻抗为无穷大）？ 2 电阻应变式传感器--应变片 2.2 电阻式传感器 2.2 电阻式传感器 2.2 电阻式传感器 标准产品 案例：机器人握力测量 2.2 电阻式传感器 应变式力传感器 应变式力传感器 F F F F 2.2 电阻式传感器 电阻应变式传感器的应用：测力 应变式力传感器 S型力传感器 F F F F 各种悬臂梁 各种悬臂梁 F F 固定点 固定点 电缆 应变片在悬臂梁上的粘贴及受力变形 应变式荷重传感器的外形及应变片的粘贴位置 F 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 荷重传感器原理演示 贴在荷重传感器表面的应变片在向下力的作用下产生变形。轴向变短，径向变长。 测量装货量或 判断超载 汽车衡称重系统（参考北京远亚兴业商贸有限公司资料 ） 荷重传感器计算公式 当KF 为常数时，桥路所加的激励源电压Ui 越高，满量程输出电压Uom也越高。 思考：综合考虑灵敏度与功耗、发热等因数， Ui 的取值范围多少为好？ 荷重传感器应用估算 例 现用某荷重传感器称重。当桥路电压Ui为6V时，测得桥路的输出电压Uo为8mV，求被测荷重为多少吨。 解 从该荷重传感器铭牌上得到F m=100?103N，KF= 2mV/V， 可计算得到Uom=12mV。根据上述公式计算得被测荷重： 荷重传感器用于构件的称重 荷重传感器 （共 3个，120度分布，以达到均衡目的，另两个未拍出） 底座 垫块 电缆 电子秤 磅秤 超市打印秤 远距离显示 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。 2.2 电阻式传感器 电子天平 电子天平的精度可达十万分之一 人体秤 怎样改造，才能适合盲人使用？ 吊钩秤 便携式 如何将信号传送到计算机中？ 电子秤中的各类弹性元件 材料应变的测量 斜拉桥上的斜拉绳应变测试 材料应变的测量（续） 预应力管桩的质量检验： 工作人员正在贴应变片 应变片粘贴在管桩上，引出线应良好固定 应变式数显扭矩扳手 数显扳手