电气测试.pptx
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1、二、传感器的分类二、传感器的分类Chap 4 非电量的电测技术非电量的电测技术第一节 电阻式传感器 第九节 光电式传感器第二节 电感式传感器 第十节 红外式传感器第三节 电容式传感器 第十一节 激光式传感器 第四节 热电偶传感器 第十二节 光纤式传感器第五节 热电阻传感器 第十三节 霍尔式传感器第六节 压电式传感器 第十四节 热敏传感器第七节 超声波传感器 第十五节 气敏式传感器第八节 振弦式传感器电阻式传感器 电阻式传感器是指能将有关的非电量变换成与电阻有关的电量的传感器。线性电位器传感器 非线性电位器传感器 电阻应变传感器 压阻传感器 等一、电位器式传感器1金属电阻丝 2骨架 3电刷1、应
2、变片的工作原理2、电阻应变传感器测量电路3、温度误差及补偿4、电阻传感器及其应用二、电阻应变式传感器工作原理L和b分别称为应变片的基长和宽度金属导体的电阻值随其机械变形而发生变化的现象FFll+dlD:电阻率l:l:金属导线长度A:A:金属导线截面积工作原理、金属电阻应变片工作原理v分辨率高、非线性误差小v温度系数小v测量范围大v价格低廉v品种繁多v丝式v箔式v薄膜式、半导体应变片 半导体应变片是根据压阻效应原理工作的,即对一块半导体的某一轴向施加一定的载荷而产生应力时,其电阻率会发生变化。其中 为纵向压阻系数,E为弹性模数,为纵向应变工作原理特性-横向效应l lyx应变片的横栅部分将纵向丝栅
3、部分的电阻变化抵消了一部分,从而降低了整个电阻应变片的灵敏度,带来测量误差,其大小与敏感栅的构造及尺寸有关。敏感栅的纵栅愈窄、愈长,而横栅愈宽、愈短,则横向效应的影响愈小。、电桥测量电路的分析测量电路U0R1R3R4UR2(1)单臂电桥 桥臂电阻中只有一个电阻为应变片,其余为固定电阻。测量电路U0R1R3R4UR2(2)对称电桥 对于电源左右两边对称,和 。测量电路U0R1R3R4UR2(3)非对称电桥 和 ,且令 测量电路U0R1R3R4UR2(4)全等电桥 且四个电阻均为应变片测量电路U0R1R3R4UR2几个结论:产生相同应变的应变片不能接在相邻的桥臂,否则桥路的输出电压恒等于零还可以通
4、过在桥臂中串接产生相同应变的应变片来提高电桥的电压灵敏度在半桥和全桥测量电路中,应变片的特性相同或相近,又感受相同的温度,可以起到补偿作用在使用半导体应变片测量较大应变时,非线性误差大,必须进行补偿当有负载时,输出电压有所下降测量电路额定载荷为4t的圆柱形电阻应变传感器,其展开图见图。未受载荷时四片应变片阻值均是120,允许功耗208.35mW,传感器电压灵敏度KU=0.008V/V,应变片灵敏度系数k=2。1)画出桥路接线图;2)求桥路供桥电压;3)载荷4t和2t时,桥路输出 电压分别是多少?4)载荷2t时,R1R4的阻值分 别为多少?例题(1)直流电桥调零 仅需电阻平衡即可,有串联调零和并
5、联调零两种(2)交流电桥调零、电桥的零位调整 由于制造工艺的原因,应变传感器在不受载荷时,其输出电压不为零,因此使用前必须调零。测量电路温度误差及其补偿(1)应变片本身电阻随温度的变化引起的误差(2)应变片材料的线膨胀系数和基底材料的线膨胀系数不同引起的误差l0lslg温度误差及其补偿(1)应变片本身电阻随温度的变化引起的误差(2)应变片材料的线膨胀系数和基底材料的线膨胀系数不同引起的误差(3)测试件的弹性模量E随温度变化引起的误差电阻应变传感器及其应用加速度传感器 它是一种惯性式传感器。质量块m沿加速度a相反的方向运动(即相对于基座运动),使梁发生形应变,应变片的电阻发生变化,产生输出信号,
6、输出信号的大小与加速度成正比。转矩传感器0901802703124电子秤电子秤数字血压计Chap 4 非电量的电测技术非电量的电测技术第一节 电阻式传感器 第九节 光电式传感器第二节 电感式传感器 第十节 红外式传感器第三节 电容式传感器 第十一节 激光式传感器 第四节 热电偶传感器 第十二节 光纤式传感器第五节 热电阻传感器 第十三节 霍尔式传感器第六节 压电式传感器 第十四节 热敏传感器第七节 超声波传感器 第十五节 气敏式传感器第八节 振弦式传感器电感式传感器自感式传感器差动变压器式传感器电涡流式传感器压磁式传感器自感式传感器l2线圈线圈铁心铁心衔铁衔铁Usr自感式传感器一、原理以及特性
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