电阻应变式传感器的工作原理PPT课件
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电阻应变式传感器的工作原理电阻应变式传感器,也被称为应变计,是一种常用的力、压力、应变等物理量测量的传感器。
其工作原理基于电阻在物体受力或受压变形过程中产生的应变效应,通过测量电阻值的变化来获得被测物理量的大小。
电阻应变式传感器的核心是电阻应变片。
电阻应变片是一种金属或半导体材料制成的薄片,具有良好的弹性和导电性能。
当被监测的物体受到外界力或压力作用时,电阻应变片发生形变,导致其长度、宽度和厚度的变化,从而引起导体横截面内电阻的变化。
根据应变片的布置方式,电阻应变式传感器可以分为单元式和桥式两种类型。
单元式电阻应变式传感器由一个单独的应变片组成。
该传感器在应变片上通过导线连接一个外部电路,通过测量电阻值的变化来间接反映物体受力或受压的大小。
当外界力或压力作用于物体,应变片发生形变,其电阻值变化,从而引起电路中的电压或电流变化。
通过测量电压或电流的变化,可以计算出物体所受力或受压的大小。
桥式电阻应变式传感器采用四个相互连接的应变片来组成一个电阻应变式桥。
四个应变片分为两个对称组,每个组内的应变片两两布置在物体上。
通过选择不同的应变片材料和布置方式,可以使得一组应变片在被测物体拉伸变形时电阻值增加,另一组应变片在被测物体压缩变形时电阻值增加。
这样,当物体受到外界力或压力作用时,会引起电阻值的变化,从而导致电桥的不平衡。
利用电桥供电电压一定的特性,可以通过测量电桥的输出信号来计算被测物体的力或压力大小。
为了提高传感器的灵敏度和准确度,通常会对应变片进行补偿和校准。
补偿方法主要包括温度补偿和应变片的附加电路设计。
温度补偿可通过在应变片上安装温度传感器来实现,以消除温度变化对测量结果的影响。
应变片的附加电路设计可通过配备稳压电源和电桥调零电路来提高传感器的准确度。
电阻应变式传感器具有结构简单、响应速度快、可进行在线测量等优点。
它广泛应用于测力仪器、压力传感器、称重仪器、位移测量仪器等各个领域。
然而,电阻应变式传感器也存在不足之处,如对温度敏感、易受外界干扰等问题,需要在实际应用中进行合理的设计和使用,以确保测量结果的准确性和可靠性。
电阻应变式压力传感器的原理
电阻应变式压力传感器是一种常见的压力测量装置,其工作原理基于电阻在受力作用下发生应变的特性。
该传感器通常由一个金属薄膜或金属箔片制成,被粘贴或固定在一个特殊的基座上。
金属薄膜上通常有细微的导电电阻线路,这些线路被连接到外部电路上。
当传感器受到压力时,薄膜或箔片发生弯曲或拉伸,导致电阻线路的长度、宽度或电阻值发生变化。
通过测量电阻值的变化,可以间接确定压力的大小。
传感器外部的电路会通过电流的流过测量电阻并采集电阻值,根据电阻值的变化可以计算出压力的数值。
为了提高传感器的灵敏度和精度,常常采用电桥的结构来测量电阻值。
电桥由四个电阻元件组成,其中一个是传感器本身,其余三个用作参考电阻。
传感器和参考电阻之间形成一个电路,应变导致电桥平衡被破坏,使电桥的电压输出不为零。
通过测量电桥的电压输出,可以将其转化为压力值。
电阻应变式压力传感器的工作原理基于电阻值的变化,因此其测量的精度和灵敏度受到传感器材料、结构和外界环境等因素的影响。
为了保证测量的准确性,需要对传感器进行校准,并选择合适的传感器类型和参数。