第二章电阻式传感器 第二章电阻式传感器 第一节电阻应变式传感器 第二节热电阻式传感器 第三节其他电阻式传感器
第二章 电阻式传感器 第二章 电阻式传感器 第一节 电阻应变式传感器 第二节 热电阻式传感器 第三节 其他电阻式传感器
第二章电阻式传感器 学习目的及要求 1.掌握电阻式传感器的工作原理,即电阻应变效 应的概念。 2掌握应变灵敏度系数K的概念。 3.掌握测量电路中直流电桥的结构及工作原理, 并熟练掌握相关的计算。 4.了解电阻式传感器的特点及应用。 5.掌握热电阻式传感器的工作原理。 6.了解其他常用的电阻式传感器
第二章 电阻式传感器 学习目的及要求: 1. 掌握电阻式传感器的工作原理,即电阻应变效 应的概念。 2. 掌握应变灵敏度系数K0的概念。 3. 掌握测量电路中直流电桥的结构及工作原理, 并熟练掌握相关的计算。 4. 了解电阻式传感器的特点及应用。 5. 掌握热电阻式传感器的工作原理。 6. 了解其他常用的电阻式传感器
第二章电阻式传感器 作业 1、采用阻值R=120g、灵敏度系数K=2.0的金属电阻应变 片与阻值R=1209的固定电阻组成电桥,供桥电压为4V,并假 定负载电阻无穷大。当应变片上的应变分别为1E和1000时, 试求单臂工作电桥、半桥以及全桥工作时的输出电压,并比较 三种情况下的灵敏度 R R 2、下图为一直流电桥,供桥电源电 RyU 动势E=3V,R3=R=10092,R1和R2为相 R 同型号的电阻应变片,其电阻均为50 灵敏度系数K=20。两只应变片分别贴 E 于等强度梁同一截面的正反两面。设等 强度梁在受力后产生的应变为50006, RI FI 试求此时电桥输出端电压U R
第二章 电阻式传感器 1、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4V,并假 定负载电阻无穷大。当应变片上的应变分别为1με和1000με时, 试求单臂工作电桥、半桥以及全桥工作时的输出电压,并比较 三种情况下的灵敏度。 2、下图为一直流电桥,供桥电源电 动势E=3V,R3=R4=100Ω,R1和R2为相 同型号的电阻应变片,其电阻均为50Ω, 灵敏度系数K=2.0。两只应变片分别贴 于等强度梁同一截面的正反两面。设等 强度梁在受力后产生的应变为5000με, 试求此时电桥输出端电压U0。 U0 R4 R1 R3 R2 E R1 R2 F 作业
第二章电阻式传感器 第一节电阻应变式传感器 概述 基本原逕:将被测的非电量转换成电阻值通 过测量此电阻值达到测量目的。 电阻应变式传感器是一种利用应变式电阻 将应变转换为电阻变化的传感器 本章目最
第二章 电阻式传感器 基本原理:将被测的非电量转换成电阻值,通 过测量此电阻值达到测量目的。 第一节 电阻应变式传感器 一、概述 电阻应变式传感器是一种利用应变式电阻 将应变转换为电阻变化的传感器。 本章目录
第二章电阻式传感器 二、电阻应变片 导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变时,其 电阻值也相应发生变化的物理现象称为电阻应变效应。 设有一根长度为L,截面积为A,电阻率为p的材料, 则它的电阻值R为: △R△O△l△A (2-1) R
第二章 电阻式传感器 二、电阻应变片 导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变时,其 电阻值也相应发生变化的物理现象称为电阻应变效应。 设有一根长度为L,截面积为A,电阻率为ρ的材料, 则它的电阻值R为: A l R = A A l l R R − + = (2-1)
第二章电阻式传感器 △a A=d24 2 横向收缩和纵向伸长的关系可用泊松比表示 △ 将μ代入前式△A4 △Z 式中E为应变,E=Al/l
第二章 电阻式传感器 A=πd²/4 横向收缩和纵向伸长的关系可用泊松比 µ表示 将μ代入前式 式中ε为应变,ε=△ l / l d d A A = 2 l l d d = − 2 = −2 = − l l A A
第二章电阻式传感器 式(2-1)可写成: △R△ AP/Al=E (1+2)+22=(1+2x+2 R K0:材料的应变灵敏度系数,它表示单位应变所引起的 电阻相对变化。 K的大小受到两个因素的影响: >几何尺寸的改变所引起的变化; >材料的电阻率p随应变所引起的变化。 对金属材料以前者为主,对半导体材料以后者为主
第二章 电阻式传感器 式(2-1)可写成: K0:材料的应变灵敏度系数,它表示单位应变所引起的 电阻相对变化。 K0的大小受到两个因素的影响: ➢几何尺寸的改变所引起的变化; ➢材料的电阻率ρ随应变所引起的变化。 0 (1 2 ) (1 2 ) K l l l l l l R R = = + + + + = 对金属材料以前者为主,对半导体材料以后者为主