传感器原理与应用课件 第4章 电阻应变式传感器

传感器原理与应用课件第4章电阻应变式传感器•电阻应变式传感器概述目录•电阻应变式传感器的类型与结构•电阻应变式传感器的测量电路Contents•电阻应变式传感器的应用实例•电阻应变式传感器的校准与维护01电阻应变式传感器概述定义与工作原理定义电阻应变式传感器是一种利用电阻应变效应（导体或半导体的电阻值随其机械形变而发生变化的现象）来测量物理量的传感器工作原理电阻应变式传感器通常由敏感元件、转换元件和测量电路组成敏感元件感受被测量的变化，通过转换元件将形变转换为电阻值的变化，再由测量电路将电阻值的变化转换为电信号输出电阻应变式传感器的应用领域压力测量位移测量力与扭矩测量温度测量广泛应用于工业过程控用于测量机械位移、振用于称重、测力、扭矩通过热敏电阻实现温度制、气瓶压力监测等领动等物理量，如桥梁、等场合，如电子秤、扭的测量，常用于温度控域建筑物的振动监测矩测试仪等制系统电阻应变式传感器的优缺点优点结构简单、可靠性高、稳定性好、测量范围宽、输出信号大、抗干扰能力强等缺点长期使用可能会产生零点漂移，需要定期校准；对温度和湿度等环境因素较为敏感；测量电路复杂，需要精确的电源和信号处理电路电阻应变式传感器的类型与02结构金属电阻应变片金属电阻应变片是一种常用的金属电阻应变片通常由金属丝当金属电阻应变片受到外力作电阻应变式传感器，其电阻值绕成螺旋状，并涂覆绝缘材料用时，其电阻值会发生变化，会随着受力而发生变化制成从而输出相应的电信号半导体应变片半导体应变片是一种半导体应变片常用于利用半导体材料制成测量微小应变和高温的电阻应变式传感器环境下的应变测量其电阻值会随着受力而发生变化，并且具有较高的灵敏度和线性度陶瓷电阻应变片陶瓷电阻应变片是一种利用陶瓷其具有较高的耐高温性能、稳定陶瓷电阻应变片通常由陶瓷基底材料制成的电阻应变式传感器性和可靠性，常用于高温、高压和金属电阻丝组成和腐蚀性环境下的应变测量其他类型的电阻应变式传感器01其他类型的电阻应变式传感器包括薄膜电阻应变片、厚膜电阻应变片等02这些传感器具有不同的结构和工作原理，适用于不同的应用场景电阻应变式传感器的测量电03路电桥电路差动半桥电路由两个电阻应变片反向串联组成，输出电压与单片电阻应变片的输出电压相比提高了一倍，减小了温度误差差动全桥电路由四个电阻应变片组成桥式电路，相对两片受拉，另相对两片受压，输出电压是单片电阻应变片的8倍，提高了灵敏度和减小了非线性误差差分放大电路作用将电桥输出信号进行放大，便于传输和处理特点具有抑制零点漂移、抑制干扰信号和共模信号、提高放大倍数等作用电压放大电路作用将差分放大电路的输出信号进一步放大，以满足后续处理电路的需要特点具有高输入阻抗、低输出阻抗、低零点漂移等特点输出信号的数字化处理作用将模拟信号转换为数字信号，便于计算机处理和传输特点具有高精度、高可靠性、低功耗等特点电阻应变式传感器的应用实04例压力测量压力传感器利用电阻应变式传感器测量压力，通过将压力转换为应变，再通过电阻的变化来检测压力广泛应用于气瓶压力、管道压力、工业控制等领域压力计用于测量液体或气体的压力，常用于气象监测、流体管道压力监测等场合位移测量位移传感器利用电阻应变式传感器测量位移，通过将位移转换为应变，再通过电阻的变化来检测位移广泛应用于机械加工、自动化生产线等领域尺子利用电阻应变式传感器制作的电子尺，可以高精度地测量长度和位移，常用于机床、测量仪器等领域振动测量振动传感器利用电阻应变式传感器测量振动，通过将振动转换为应变，再通过电阻的变化来检测振动广泛应用于机械故障诊断、地震监测等领域测震仪用于测量地震或其他振动源的振动，可以记录地震波的波形和参数，为地震预警和地震研究提供数据温度测量温度传感器体温计利用电阻应变式传感器测量温度，通过利用电阻应变式传感器制作的电子体温计，将温度变化转换为应变，再通过电阻的可以快速、准确地测量体温，常用于医疗、变化来检测温度广泛应用于温度控制、VS家庭等领域环境监测等领域电阻应变式传感器的校准与05维护校准方法与步骤01020304零点校准满量程校准重复性校准线性校准将传感器置于无应变状态，调将传感器置于最大应变状态，对同一应变状态进行多次测量，在多个不同的应变状态下，检整传感器输出，使其为零调整传感器输出，使其达到满检查传感器的重复性查传感器的线性输出量程维护与保养定期清洁防尘防水使用柔软的干布清洁传感器表保持传感器表面清洁，避免灰面，避免使用含有化学物质的尘和水的侵入清洁剂检查电缆存储定期检查电缆是否破损或松动，在长期不使用时，将传感器存保持电缆干燥放在干燥、无尘的地方常见故障与排除方法010203无输出输出不稳定精度下降检查电源是否正常，检查检查周围是否存在干扰源，可能是由于长期使用或环电缆是否连接良好，检查检查传感器是否安装牢固境因素导致的，需要进行传感器是否损坏校准或更换传感器THANKS。