电阻式传感器的应用共73页
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电阻式传感器的应用及原理1. 介绍电阻式传感器是一种常见的传感器类型,它利用物体的电阻变化来检测环境、物体或系统的不同参数。
电阻式传感器使用简单、成本低廉,并且在各种应用领域有着广泛的应用。
2. 原理电阻式传感器的原理基于电阻的变化。
当物体参数发生变化时,电阻值也会相应变化。
这种物理参数可以是温度、湿度、压力、光照等等。
通过测量电阻的变化,我们可以获取到目标参数的信息。
3. 主要类型电阻式传感器主要分为以下几种类型:3.1 温度传感器温度传感器是一种常见的电阻式传感器。
它利用物体的温度变化来改变电阻值。
温度传感器可广泛应用于温度监测与控制领域,例如工业过程控制、家电温度控制、气象观测等。
3.2 压力传感器压力传感器是另一种常见的电阻式传感器。
它通过测量物体受到的压力来改变电阻值。
压力传感器可广泛应用于工业领域、汽车制造、航空航天等。
3.3 光敏传感器光敏传感器利用光照强度的变化来改变电阻值。
它广泛应用于自动照明系统、摄影测量、机器人视觉等领域。
3.4 湿度传感器湿度传感器利用湿度的变化来改变电阻值。
它可广泛应用于农业、气象观测、温度湿度控制等领域。
4. 应用领域电阻式传感器在各个领域有着广泛的应用,下面列举了几个常见的应用领域:•工业自动化:电阻式传感器可用于检测温度、压力、液位等参数,实现自动化控制。
•医疗设备:电阻式传感器可用于监测血压、体温等生命体征参数,提供医疗诊断和治疗支持。
•环境监测:电阻式传感器可用于测量大气湿度、空气质量、噪音等环境参数,用于环境监测和治理。
•汽车制造:电阻式传感器可用于汽车发动机控制、制动系统、气囊等,提供驾驶辅助和安全支持。
5. 优缺点电阻式传感器具有以下优点和缺点:5.1 优点•成本低廉:电阻式传感器的制造成本相对较低,适用于大规模应用。
•可靠性高:电阻式传感器结构简单,使用寿命长。
•易于使用:电阻式传感器通常可以直接与微控制器或其他电子设备连接,方便集成和使用。
电阻传感器有哪些用途电阻传感器是一种测量电阻值的传感器,其主要用途是测量物体的温度、压力、力度、位移、形变等物理量。
以下将详细介绍电阻传感器在不同领域中的具体应用。
一、工业领域:1. 温度测量:电阻温度传感器广泛应用于工业生产过程中的温度测量,包括原料的加工处理、燃烧工艺的控制以及热敏性材料的制造等。
2. 压力测量:电阻传感器可以通过测量电阻变化来间接测量物体的压力,常用于汽车制动系统、空气压缩机以及液体压力传感等领域。
3. 位移测量:电阻传感器可以通过检测杆或装置的位移来判断位置变化,并实时反馈给机器控制系统,广泛应用于机械制造、机械手臂控制等领域。
4. 液位测量:通过将电阻传感器安装在液体容器内,测量电阻值来检测液体的变化,常用于油罐、水箱、化工容器等。
5. 流量测量:电阻传感器在流量计中起到重要作用,通过测量电阻的变化来计算液体或气体的流量,并进行相应的控制。
二、汽车领域:1. 汽车温度测量:电阻温度传感器广泛应用于汽车发动机的冷却系统、空调系统以及变速器系统等,实时反馈温度信息。
2. 汽车油位测量:通过电阻传感器测量油箱内的油位,可以提供给驾驶员关于油量的准确信息。
3. 刹车控制系统:电阻传感器广泛应用于汽车制动系统中,测量刹车胶片与刹车盘之间的间隙,实时监测刹车片厚度,提高行车安全。
三、医疗领域:1. 血糖检测仪:通过电阻传感器检测血液中的葡萄糖含量,提供给糖尿病患者血糖水平监测。
2. 心电图仪:电阻传感器广泛应用于心电图仪中,通过电极与人体皮肤接触来测量心脏的电阻变化,反映心脏运行情况。
四、家用电器:1. 洗衣机:电阻传感器可用于检测洗衣机内水位的变化,控制进水和排水。
2. 空调:电阻传感器可用于测量室内温度,调整空调的制冷或制热功能。
3. 冰箱:电阻传感器可用于测量冰箱内部温度,确保食品处于适宜的储存温度中。
五、农业领域:1. 土壤湿度检测:通过电阻传感器测量土壤的电阻变化,判断土壤湿度情况,提供给农民合适的浇水量。
电阻式传感器在具体工程中的应用1. 介绍电阻式传感器电阻式传感器是一种常见的传感器类型,它利用电阻值的变化来检测或测量某种物理量。
根据电阻值的变化原理,电阻式传感器可用于测量温度、压力、液位、位移等多种物理量。
它主要由敏感元件和信号处理电路组成,具有简单、可靠、成本低等特点,因此在工程应用中得到了广泛的应用。
2. 电阻式传感器在温度测量领域的应用电阻式传感器最常见的应用之一就是在温度测量领域。
PT100型电阻式传感器的电阻值随温度的变化而变化,通过测量电阻值的变化,可以准确地得到温度的信息。
在工业自动化领域,温度是一个重要的参数,而电阻式传感器可以通过简单的接线和信号处理电路,实现对温度的准确测量,因此被广泛地应用于工业生产过程中。
3. 电阻式传感器在压力测量领域的应用除了温度测量外,电阻式传感器也在压力测量领域有着重要的应用。
薄膜电阻式传感器利用薄膜的弯曲变形来感知压力的变化,通过测量电阻值的变化来获取压力信息。
在汽车行业,薄膜电阻式传感器被广泛应用于汽车制动系统中,实时监测制动系统的压力变化,确保汽车制动系统的稳定和安全。
4. 电阻式传感器在液位检测领域的应用电阻式传感器在液位检测领域也有着重要的应用。
在石油化工行业,液位的准确测量对生产过程具有重要意义。
而电阻式液位传感器可以通过测量液体对传感器敏感元件电阻值的影响,来实现对液位的准确检测和监测。
5. 总结电阻式传感器作为一种简单、可靠、成本低的传感器类型,在温度测量、压力测量、液位检测等领域均有着广泛的应用。
其设计简单、使用方便,能够准确地感知和测量各种物理量,因此在工程中发挥着重要的作用。
未来随着科技的不断进步,相信电阻式传感器在更多领域会有着更加广泛和深入的应用。
6. 个人观点在工程应用中,电阻式传感器的简单、可靠性能使其成为许多自动化系统中不可或缺的组成部分。
随着技术的进步和创新,相信电阻式传感器会在未来的工程应用中发挥出更大的潜力,为工程技术的发展带来更多的可能性。
电阻式传感器的工作原理及应用————气敏传感器气敏传感器是气敏电阻利用气体在半导体表面的氧化和还原反应导致敏感元件阻值变化的效应而制成的传感器。
按其结构可以分为烧结型、薄膜型、厚膜型三种。
工作原理气敏电阻按其电阻变化的机理可分为表面控制型和体控制型,前者是通过使半导体载流子增多和减少来引起半导体电阻率变化的;后者则是通过使半导体体内晶格发生变化而引起电阻变化的。
常见的气敏电阻大都属于表面控制型。
以半导体材料2n S O 为例说明表面控制型气敏电阻的工作原理。
半导体材料2n S O 属于N 型半导体,这类半导体气敏电阻工作时通常都需要加热。
元件在加热开始时阻值急剧的下降,然后上升,一般经过2~10分钟才达到稳定,称之为初始稳定状态。
元件只有在达到初始稳定状态后才可用于气体检测。
因为元件在“清洁大气”中吸附的氧气量固定不变(空气中的氧分压几乎固定不变),所以其阻值保持一定。
一旦某种浓度的被测气体流过元件,则在元件表面产生吸附,此时元件的阻值将随气体浓度变化而变化。
如果被测气体是氧化性气体(如2O 和x NO ),则被吸附气体分子会从气敏元件夺取电子,使N 型半导体元件中的载流子电子减少,从而使电阻值增大。
如果你被测气体是还原性气体(如2H 、CO 、酒精等),则气体分子会向气敏元件释放电子,使元件中的载流子电子增多,从而使电阻值下降。
气敏电阻对不同气体的灵敏度差别很大,如对乙醚、乙醇、氢气等具有较高的灵敏度,而对甲烷和CO 的灵敏度则较低。
在材料中掺入某些金属氯化物或贵金属化合物,可提高元件的吸附活性,并显著提高元件的灵敏度和扩大测试范围。
气敏传感器的应用1、可燃气体排风警报器当检测到气体浓度达到爆炸或中毒报警器设置的临界点时,可燃气体排风警报器就会发出报警信号,以提醒工作人员采取安全措施,并驱动排风、切断、喷淋系统,防止发生爆炸、火灾、中毒等事故。
从而保障安全生产。
本设计主要用于检测空气中的可燃气体,常见的如有氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯、丁烯、乙炔、丙炔、丁炔、硫化氢、磷化氢等当被测场所的空气中存在可燃气体时,探测器便将感知到的信息送到报警仪表;若可燃气体的浓度超过安全指标,则报警器发出光声告警提示,并自动启动排风设备。
电阻式传感器发展与应用在众多的传感器中,有一大类是通过电阻参数的变化来实现对被测量的测量的,他们被统称为电阻式传感器。
电阻式传感器:把位移、力、压力、加速度、扭矩等非电物理量转换为电阻值变化的传感器。
电阻式传感器又有电阻应变片式传感器,固态圧阻式传感器,热电阻式传感器,气敏电阻,和湿敏电阻,其中热电阻式传感器又有热电阻和热敏电阻。
电阻式传感器的基本原理:电阻式传感器的基本原理是将被测量转化成为传感元件电阻值的变化再经过转换电路变成电信号输出。
电阻应变式传感器是利用导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变时,其电阻值发生变化的物理现象检测的。
固态压阻式传感器是利用单晶硅材料在受到力得作用后,其电阻率将随作用力而变化的物理现象检测的;热电阻式是利用导体的电阻率随温度而变化这一物理现象来测量温度的;气敏电阻是利用气体的吸附而使半导体本身的电导率发生变化这一机理来检测的;湿敏电阻则是通过湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的。
电阻式传感器的一般种类:1、应变电阻传感器,用来测量拉压应力,以及基于此的其它物理量。
2、热敏电阻传感器,用来测量温度。
3、滑臂式电阻传感器,用来测量几何位置(角度,位移)。
4、磁敏电阻传感器,用来测量磁场。
5、光敏电阻传感器,用来测量光的强度。
6、吸湿媒质电阻传感器,用来测量湿度。
7、液体电阻率传感器,用来测量水溶离子浓度。
电阻式传感器的应用行业电阻应变式传感器主要应用在大坝、桥梁、航天飞机、船舶结构,发电设备等工程结构的应力测量和健康监测。
如美国波音767飞机静力结构试验中就采用了2000多个电阻应变片和1000多个应变花来测量飞机结构大量部位的应变。
我国的泰山核电站运行前对核反应堆安全壳结构整体试验中,采用了100多个电阻应变片测量混凝土和钢筋中的应力、钢束力以及安全壳的变形情况,历时11昼夜;由于固态圧阻式传感器具有频率响应高、体积小、精度高、灵敏度高等优点,所以它广泛应用于航海、石油、化工、动力机械、兵器工业以及医学等方面;热敏电阻几乎在每个行业都有使用,如家用电器、制造行业、医疗设备、运输、通信、保护报警装置和科研等;气敏电阻较广泛的用于防灾报警,如可制成野花石油气、天然气、城市煤气、煤矿瓦斯以及有毒气体等方面的报警器,也可用于大气污染的监测以及医疗上用于对氧气、二氧化碳等气体的测量。