电阻式传感器电子教案
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传感器原理与应用技术全书电子教案.一、教学内容1. 传感器概述传感器的定义、分类与作用传感器的发展与应用领域2. 传感器的基本原理传感器的工作原理与性能指标传感器的误差分析及补偿方法3. 常见传感器及其应用电阻式传感器电容式传感器电感式传感器磁电式传感器光电式传感器超声波传感器二、教学目标1. 掌握传感器的基本概念、分类、工作原理及性能指标。
2. 学会分析传感器的误差来源,了解误差补偿方法。
3. 能够运用常见传感器解决实际问题,提高实际操作能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点:传感器的工作原理及性能指标传感器的误差分析及补偿方法2. 教学重点:常见传感器及其应用传感器在实际工程中的应用案例分析四、教具与学具准备1. 教具:传感器原理与应用技术教材PPT课件实验设备:电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器、光电式传感器、超声波传感器2. 学具:笔记本、文具实验报告册五、教学过程1. 导入:通过展示传感器在日常生活中的应用实例,引发学生兴趣,引入本节课的主题。
2. 理论讲解:(1)传感器概述(2)传感器的基本原理(3)常见传感器及其应用3. 实践环节:(1)分组讨论:针对不同类型的传感器,讨论其工作原理、性能指标及误差来源。
(2)实验操作:每组选取一种传感器,进行实际操作,观察传感器性能,分析实验数据。
4. 例题讲解:选取典型例题,讲解传感器在实际工程中的应用。
5. 随堂练习:布置与课程内容相关的练习题,检验学生对知识点的掌握。
六、板书设计1. 传感器概述2. 传感器的基本原理3. 常见传感器及其应用4. 传感器误差分析及补偿方法5. 传感器在实际工程中的应用案例七、作业设计1. 作业题目:(1)简述传感器的定义、分类与作用。
(2)分析常见传感器的误差来源,并提出相应的补偿方法。
(3)结合实际案例,阐述传感器在现代工程技术中的应用。
2. 答案:(1)传感器的定义、分类与作用:见教材P13。
传感器技术与应用教案传感器技术是现代科学技术中的重要组成部分,广泛应用于各个领域。
本教案旨在介绍传感器技术的基本概念和原理,以及其在实际应用中的具体应用案例。
第一部分:传感器技术概述1. 什么是传感器?传感器是一种能够感知和测量外部物理量的装置。
它能够将物理量转换为电信号,并将其传输给后续的电子设备进行处理和分析。
2. 传感器的分类- 按测量物理量分类:光学传感器、温度传感器、压力传感器等。
- 按工作原理分类:电阻、电容、电感、半导体等。
- 按应用领域分类:环境监测、工业自动化、医疗健康等。
3. 传感器的工作原理传感器通过利用物理量与电信号之间的相互转换来实现测量。
常见的工作原理包括压阻效应、热敏效应、电感耦合效应等。
第二部分:传感器技术应用案例1. 温度传感器的应用温度传感器广泛应用于工业控制、气象监测、家电等领域。
例如,它可以用于测量室内温度、食品加热温度,或者监测工业设备的温度变化。
2. 光学传感器的应用光学传感器可用于测量光照强度、反射率、颜色等物理量。
在自动化控制中,它可以用于检测产品质量、物体定位、防护设备等。
3. 压力传感器的应用压力传感器被广泛应用于流体控制、汽车工业、医疗器械等领域。
它可以用于测量气体或液体压力,监测水位变化,或者监测车辆轮胎的气压。
第三部分:传感器技术教学实践1. 实验项目:温度传感器实验学生可以利用温度传感器和微控制器进行温度测量实验。
他们可以搭建一个基于Arduino的温度监测系统,并通过编程实现温度数据的实时显示和记录。
2. 实践课题:传感器在环境监测中的应用学生可以选择一个特定的环境监测问题,如空气质量监测或土壤湿度监测,并设计一个传感器网络系统来收集和分析环境数据。
他们可以通过这个实践课题来深入了解传感器技术在实际问题解决中的应用。
通过本教案的学习,学生可以深入了解传感器技术的基本原理和分类,了解传感器在不同领域的应用案例,并通过实践掌握传感器技术的应用方法。
传感器原理及应用教程专用学习教案一、教学内容本教案基于《传感器原理及应用》教材第3章“电阻式传感器”和第6章“光电传感器”,详细内容包括:1. 电阻式传感器的原理、类型及应用;2. 光电传感器的原理、类型、特性及应用实例。
二、教学目标1. 理解并掌握电阻式传感器和光电传感器的工作原理;2. 学习并了解不同类型的电阻式传感器和光电传感器的特点及应用;3. 培养学生的动手操作能力,学会使用传感器进行数据采集。
三、教学难点与重点1. 教学难点:传感器工作原理的理解,传感器类型及应用的选择;2. 教学重点:电阻式传感器和光电传感器的原理及其在实际应用中的使用。
四、教具与学具准备1. 教具:PPT课件、实验设备(电阻式传感器、光电传感器、数据采集卡等);2. 学具:笔记本、实验报告、传感器模块。
五、教学过程1. 引入实践情景:介绍传感器在生活中的应用,如智能家居、工业生产等;2. 理论讲解:a. 电阻式传感器原理、类型及应用;b. 光电传感器原理、类型、特性及应用实例;3. 例题讲解:讲解传感器在实际应用中的计算和数据处理;4. 随堂练习:让学生针对所学内容进行计算和分析;5. 实验操作:a. 安装并调试电阻式传感器和光电传感器;b. 使用数据采集卡进行数据采集;c. 数据处理和分析;六、板书设计1. 电阻式传感器原理、类型及应用;2. 光电传感器原理、类型、特性及应用实例;3. 实验结果展示。
七、作业设计1. 作业题目:a. 简述电阻式传感器和光电传感器的工作原理;2. 答案:见附件。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸:a. 探索其他类型的传感器原理及应用;b. 了解传感器在物联网、智能制造等领域的应用;c. 鼓励学生参加传感器相关的竞赛和实践活动,提高实际操作能力。
重点和难点解析:1. 教学难点:传感器工作原理的理解;2. 教学重点:电阻式传感器和光电传感器的原理及其在实际应用中的使用;3. 实验操作:安装并调试电阻式传感器和光电传感器;4. 作业设计:简述电阻式传感器和光电传感器的工作原理及列举应用。
传感技术及应用课程教案第一章传感器概述§1-1 传感器与非电量测量一、非电量与非电量测量一切物质都处在永恒不停的运动之中。
物质的运动形式很多,它们通过化学现象或物理现象表现出来。
表征物质特性或其运动形式的参数很多,根据物质的电特性,可分为电量和非电量两类。
电量一般是指物理学中的电学量,如电压、电流、电阻、电容、电感等;非电量则是指除电量之外的一些参数,如压力、流量、尺寸、位移量、重量、力、速度、加速度、转速、温度、浓度、酸碱度等。
在众多的实际测量中,大多数是对非电量的测量。
在早期,非电量的测量多采用非电的测量方法,例如用尺测量长度;用秤称重量;用水银温度计测温度等等。
但随着科学技术的发展,对测量的准确度、测量速度、尤其对被测量动态变化过程的测量和远距离的检测都提出了更高的要求,原有的非电量测量方法已无法适应这一需要。
因此需要研究新的测量方法和技术。
这就是非电量的电测技术,这种技术就是用电测技术的方法去测量非电的物理量。
(或称把被测非电量转换成与非电量有一定关系的电量,再进行测量的方法)。
非电量电测技术的主要特点:1.应用了已经较为成熟和完善的电磁参数测量技术、理论和方法。
因而,非电量电测技术中的关键技术是研究如何将非电量变换成电磁量的技术——传感技术。
2.便于实现连续测量。
连续测量对于某些参数的自动测量(例如地震监测等)是十分重要的,但用非电的方法连续测量大电量却难以实现。
3.电信号容易传输(有线、无线)、转换(放大、衰减、调幅、调频、调相等)、记录、存贮和处理,便于实现遥测、巡回检测、自动测量,并能以模拟或数字方式进行显示和记录测量结果。
4.可在极宽的范围内以较快的速度对被测非电量进行准确的测量。
5. 与计算机相配合可进行传感器输出非线性的校正,误差的计算与补偿,进而使仪器智能化。
同时,也可实现某些参数的自动控制。
6.可完成用非电量方法无法完成的检测任务(如温度场测量等)。
二、非电量电测系统随着计算机技术的普及和应用,人们对传感技术的重要性有了进一步的认识,把传感器视为计算机的“五官”,推动了传感技术的发展。
传感器教案引言传感器作为现代科技领域的重要组成部分,正在不断发展和应用。
在科学课程中,传感器技术的教学内容逐渐引起人们的关注。
本教案旨在介绍传感器的基本概念和原理,并探讨如何在教学中有效地引导学生了解传感器的应用和作用。
一、教学目标1. 了解传感器的基本概念和原理。
2. 掌握传感器的分类和常见应用。
3. 培养学生的实验设计和数据分析能力。
4. 培养学生的创新思维和解决问题的能力。
二、教学内容1. 传感器的基本概念和原理a. 传感器的定义和作用b. 传感器的工作原理(电阻、电容、电感、光电等)c. 传感器的特点和性能指标2. 传感器的分类和常见应用a. 按测量物理量分类(温度、湿度、压力、光照强度等)b. 按工作原理分类(电阻式、电容式、电感式、光电式等)c. 传感器在生活和工业领域中的应用案例3. 传感器实验设计和数据分析a. 学生通过实验自行设计传感器实验方案b. 学生收集实验数据并进行分析和比较c. 学生讨论实验结果,并得出结论和改进方向4. 培养学生的创新思维和解决问题的能力a. 学生参与小组讨论和合作,解决传感器应用相关问题b. 学生思考传感器在未来科技发展中的应用前景和挑战c. 学生提出自己的创新想法和解决方案三、教学方法与过程1. 教师授课:讲解传感器的基本概念和原理,以及分类和常见应用的案例分析。
2. 学生实验:根据教师指导,学生自行设计传感器实验方案,并进行实验操作和数据记录。
3. 学生讨论:学生小组讨论实验结果,进行数据分析和比较,得出结论和改进方向。
4. 学生发展:鼓励学生提出问题和创新思路,展开小组合作或个人研究项目。
5. 教师评估:根据学生实验报告、讨论表现和创新项目成果进行评估,并给予指导和反馈。
四、教学评估1. 学生实验报告的设计和完成情况。
2. 学生在讨论和小组合作中的参与度和表现情况。
3. 学生创新项目的研究内容和成果展示。
4. 学生对传感器应用前景和挑战的思考和表达能力。
通用技术《认识传感器》课件及其教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)让学生了解传感器的概念、作用和分类;(2)让学生掌握传感器在实际应用中的基本原理;(3)培养学生运用传感器解决实际问题的能力。
2. 过程与方法:(1)通过观察、实验和分析,让学生体验传感器在生活中的应用;(2)培养学生动手操作、观察、分析问题的能力;(3)引导学生运用所学知识解决实际问题。
3. 情感态度价值观:(1)培养学生对新技术的兴趣和好奇心;(2)培养学生勇于探究、积极向上的学习态度;(3)培养学生团队协作、交流分享的良好品质。
二、教学内容1. 传感器的基本概念(1)传感器的定义(2)传感器的作用(3)传感器的分类2. 传感器的应用实例(1)温度传感器在空调中的应用(2)光传感器在自动开关灯中的应用(3)红外传感器在电视遥控器中的应用3. 传感器的工作原理(1)电阻式传感器(2)电容式传感器(3)电压传感器(4)电流传感器4. 传感器在生活中的应用(1)传感器在智能家居中的应用(2)传感器在交通工具中的应用(3)传感器在医疗设备中的应用5. 传感器技术的未来发展(1)纳米传感器(2)无线传感器网络(3)智能传感器三、教学重点与难点1. 教学重点:(1)传感器的概念、作用和分类;(2)传感器在实际应用中的基本原理;(3)传感器在生活中的应用。
2. 教学难点:(1)传感器的工作原理;(2)传感器技术的未来发展。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究;2. 利用多媒体课件、实物展示等手段,直观演示传感器的工作原理和应用实例;3. 组织学生进行实验操作,增强实践体验;4. 开展小组讨论,促进学生交流分享。
五、教学过程1. 导入新课:(1)播放课件:传感器在生活中的应用实例;(2)引导学生思考:什么是传感器?它在我们的生活中有哪些作用?2. 讲解传感器的基本概念:(1)传感器的定义;(2)传感器的作用;(3)传感器的分类。
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第 1 单元(Unit) 第 1 周(Week) 2 学时(Periods) 单元标题 (Title) :课程教育教学地点(Place) :教学目标 (Teaching Target) :1、让学生了解什么是传感器应用技术2、检测技术的应用领域3、了解本课程的性质和课程安排4、掌握一般的学习方法教学方法(Teaching Approaches) :通过图片展示传感器应用技术的应用及作用教学材料及工具 (Teaching Materials & Aids):多媒体课件、课本、传感器实训台考核与评价方式 (Testing & Evaluating Mode):提问主要教学内容及过程Main Teaching Contents & Procedures一、什么是传感器应用技术?定义:检测是利用各种物理、化学效应,选择合适的方法与装置,将生产、科研、生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性与定量结果的过程.自动检测的内容包括:●信息提取(提取有用信息)●信息转换(转换成易于处理的电信号)●信息处理 (将得到的信息进行数字运算、A/D转换等处理)二、传感器应用技术在机电一体化系统中的地位1、机电一体化技术相关专业机械技术机械技术是机电一体化的基础。
信息处理技术信息处理技术包括信息的交换存取运算判断和决策。
实现信息处理的主要工具是计算机,因此信息处理技术与计算机技术是密切相关的。
传感器教学设计教案一、教学内容1. 传感器的基本概念与分类2. 常用传感器的工作原理及其特点3. 传感器在实际应用中的案例分析二、教学目标1. 让学生掌握传感器的基本概念、分类及工作原理,提高学生的理论知识水平。
2. 培养学生运用传感器解决实际问题的能力,提高学生的实践操作技能。
3. 激发学生对传感器技术及其应用的兴趣,培养学生的创新意识和团队协作精神。
三、教学难点与重点1. 教学难点:传感器的工作原理及其在实际应用中的案例分析。
2. 教学重点:传感器的分类、原理及其在工程实践中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具:PPT、传感器实物、实验装置等。
2. 学具:学习手册、笔、计算器等。
五、教学过程1. 导入新课通过展示传感器在生活中的应用实例,引发学生对传感器技术的好奇心和兴趣。
2. 知识讲解(1)传感器的定义与分类(2)常用传感器的工作原理及其特点(3)传感器在实际应用中的案例分析3. 实践操作(1)分组讨论:让学生针对某一实际应用场景,选择合适的传感器进行设计。
(2)实验演示:展示传感器的工作原理及其实际应用。
(3)随堂练习:让学生根据所学知识,完成传感器相关的设计题目。
4. 知识巩固5. 课堂小结通过提问、讨论等方式,检验学生对本节课知识的掌握情况。
六、板书设计1. 传感器及其应用2. 内容:(1)传感器的定义与分类(2)常用传感器的工作原理及其特点(3)传感器在实际应用中的案例分析七、作业设计1. 作业题目:(1)简述传感器的定义、分类及其应用。
(2)列举三种常用传感器的工作原理及其特点。
(3)针对某一实际应用场景,设计一个简单的传感器应用方案。
2. 答案:(1)传感器的定义:传感器是一种能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置。
(2)传感器的分类:按工作原理可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器等。
(3)传感器应用案例:温度传感器在空调系统中的应用、压力传感器在汽车刹车系统中的应用等。
传感器及自动检测技术 课程教案授课题目(教学章节或主题): 电阻式传感器 授课类型 理论课 授课时间教学目标或要求:1.掌握电阻应变效应的基本概念。
2.掌握电桥原理与各电桥的特点。
3. 掌握温度误差产生的原因及其补偿方法。
4.了解应变计的应用和发展现状。
教学内容(包括基本内容、重点、难点): 基本内容一. 什么是应变效应定义:电阻丝受外力作用时,将产生弹性变形和应变,与此同时其电阻值也发生改变,这种现象称为“电阻应变效应”。
图1如图1所示设有一段长为L ,截面积为S ,电阻率为ρ的导体(如金属丝),它具有的电阻为:l R S ρ=式中:ρ—电阻丝的电阻率;L —电阻丝的长度;S —电阻丝的截面积。
当金属丝受拉时如图2所示,L 变长、r 变小,导致R 变大 。
图3 电阻应变片的结构常用的金属应变片组要有两种结构:丝式和箔式两种。
如图4所示图4金属应变片金属丝式应变片一般直径在0.012~0.05mm 的金属丝;金属箔式应变片 厚度在0.001~0.01mm 的金属箔; 三.应变片的主要参数 1.应变片电阻值(R0)电阻应变片的电阻值为60Ω、120Ω、350Ω,500Ω和1000Ω 等多种规格,以120Ω最为常用。
应变片的电阻值越大,允许的工作电压就大,传感器的输出电压也大,相应地应变片的尺寸也要增大,在条件许可的情况下,应尽量选用高阻值应变片。
2.绝缘电阻:要求>1010欧姆;3.应变片的灵敏系数(K )金属应变丝的电阻相对变化与它所感受的应变之间具有线性关系,用灵敏度系数KS 表示。
当金属丝做成应变片后,其电阻—应变特性,与金属单丝情况不同。
因此,须用实验方法对应变片的电阻—应变特性重新测定。
实验表明,金属应变片的电阻相对变化与应变ε在很宽的范围内均为线性关系。
即 RK R ε∆= RK R ε∆= 金属应变丝的电阻相对变化与它所感受的应变之间具有线性关系,用灵敏度系数KS表示。
当金属丝做成应变片后,其电阻—应变特性,与金属单丝情况不同。
因此,须用实验方法对应变片的电阻—应变特性重新测定。
实验表明,金属应变片的电阻相对变化与应变ε在很宽的范围内均为线性关系。
即4.机械滞后应变片粘贴在被测试件上,当温度恒定时,其加载特性与卸载特性不重合,即为机械滞后。
产生原因:应变片在承受机械应变后,其内部会产生残余变形,使敏感栅电阻发生少量不可逆变化;在制造或粘贴应变片时,如果敏感栅受到不适当的变形或者粘结剂固化不充分。
机械滞后值还与应变片所承受的应变量有关,加载时的机械应变愈大,卸载时的滞后也愈大。
所以,通常在实验之前应将试件预先加、卸载若干次,以减少因机械滞后所产生的实验误差如图5所示。
图5应变片的机械滞后5.零漂和蠕变对于粘贴好的应变片,当温度恒定时,不承受应变时,其电阻值随时间增加而变化的特性,称为应变片的零点漂移。
产生原因:敏感栅通电后的温度效应;应变片的内应力逐渐变化;粘结剂固化不充分等。
如果在一定温度下,使应变片承受恒定的机械应变,其电阻值随时间增加而变化的特性称为蠕变。
一般蠕变的方向与原应变量的方向相反。
产生原因:由于胶层之间发生“滑动”,使力传到敏感栅的应变量逐渐减少。
这是两项衡量应变片特性对时间稳定性的指标,在长时间测量中其意义更为突出。
实际上,蠕变中包含零漂,它是一个特例。
6.允许电流:静态25mA,动态:75~100mA;四.电阻式传感器的测量电路1.恒压源直流电桥图6 电桥电路原理图如图所示。
电源E 为恒压源,其内阻为零。
根据电路学中的克希霍夫定律,列出电路方程:210340334433001144220000iI I I I I I I R I R U I R I R I R I R I R I R =+⎧⎪=+⎪⎪+=⎨⎪+-=⎪--=⎪⎩联立求解上述方程,求出检流计中流过的电流Io 为:()()()()()142300123412343412i U R R R R I R R R R R R R R R R R R R -=++++++式中 R 0为负载电阻,因而其输出电压U 0为:()()()()()142300012341234341201[]i U R R R R U I R R R R R R R R R R R R R R -==++++++ 当R 1R 4=R 2R 3时,I 0=0,U 0=0,即电桥处于平衡状态。
若电桥的负载电阻R 0为无穷大,则B 、D 两点可视为开路,上式可以化简为:()()14231234o iR R R R U U R R R R -=++1).单臂电桥图7 单臂电桥设R 1为应变片的阻值如图7所示,工作时R 1有一增量ΔR1,当为拉伸应变时,ΔR1为正;压缩应变时,ΔR1为负。
在上式中以R 1+ΔR1代替R 1,则()()()1142311234o iR R R R R U U R R R R R +∆-=+∆++整理得:41310124113U 11i R R R R U R R R R R R ∆=⎛⎫⎛⎫∆+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 定义桥臂比:2413R R n R R == 由于ΔR1 <<R1 ,略去(2-13)分母中的 ΔR1 /R1得:()10211i R nU U R n ∆=+ 定义电桥灵敏度:()02111U i U nK U R n R ==∆+ 当dKU/dn=0时, dKU 最大,此时n=1; 即R2=R1;R4= R3 当n=1时,电桥为等臂电桥,其输出电压为:1011144i i R U U K U R ε∆== 其灵敏度为:14i K U =2)半桥双臂图8 半臂电桥其输出电压为:022i iU URU KRε∆==灵敏度为:12iK U=可见,这时输出电压U0与ΔR/R间成严格的线性关系,且电桥灵敏度比单臂电桥提高一倍3)全桥电路图9 全桥若采用四臂差动电桥(全桥),如图,并设初始时R1=R2=R3=R4=R;工作时各个桥臂中电阻应变片电阻的变化为:ΔR1、ΔR2、ΔR3、ΔR4;则电桥输出为:312431244112ioRR R RU R R R RURR R RR R R R∆∆∆∆--+=⎡∆⎤∆∆∆⎛⎫++++⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦若ΔR1=ΔR4=-ΔR2=-ΔR3=ΔR,则有0i iRU U K URε∆==灵敏度为:iK U=2.恒流源电桥设供电电流为I ,当ΔR1=0时,且负载电阻很大,通过各臂的电流为:图10 恒流源电桥输出电压为:1423011231234R R R R U I R I R I R R R R -=-=+++若电桥初始处于平衡状态,且R1=R2=R3=R4=R ;当R1变为R+ΔR 时,电桥输出电压为:014414R R RU I IRR R R∆∆==∆+∆+ 通过上式得出:非线性误差比恒压源电桥减小1/23.交流电桥交流载波放大器具有灵敏度高、稳定性好、外界干扰和电源影响小及造价低等优点,但存在工作频率上限较低、长导线时分布电容影响大等缺点。
直流放大器工作频带宽,能解决分布电容问题,但它需配用精密稳定电源供桥,造价较高。
近年来随着电子技术的发展,在数字应变仪、超动态应变仪中已逐渐采用直流放大形式的测量线路。
五.电阻应变片的温度误差及其补偿 1.温度误差及其产生原因用作测量应变的金属应变片,希望其阻值仅随应变变化,而不受其它因素的影响。
实际上应变片的阻值受环境温度(包括被测试件的温度)影响很大。
由于环境温度变化引起的电阻变化与试件应变所造成的电阻变化几乎有相同的数量级,从而产生很大的测量误差,称为应变片的温度误差,又称热输出。
因环境温度改变而引起电阻变化的两个主要因素:应变片的电阻丝(敏感栅)具有一定温度系数; 电阻丝材料与测试材料的线膨胀系数不同。
设环境引起的构件温度变化为Δt (℃)时,粘贴在试件表面的应变片敏感的材料串联组成敏感栅,以达到一定的温度范围内在一定材料的试件上实现(a) (b)图11温度补偿。
这种应变片的自补偿条件要求粘贴在某种试件上的两段敏感栅,随温度变化而产生的电阻增量大小相等,符号相反,即ΔR1t= –ΔR2t,该方法补偿效果可达±0.45με/℃。
组合式自补偿应变片的另一种形式是用两种同符号温度系数的合金丝串接成敏感栅,在串接处焊出引线并接入电桥,如图(b)。
适当调节R1与R2的长度比和外接电阻RB的值,使之满足条件1212t tBR RR R R∆∆=+即可满足温度自补偿要求(2)桥路补偿法如图121,工作应变片R1安装在被测试件上,另选一个特性与R1相同的补偿片RB,安装在材料与试件相同的补偿件上,温度与试件相同,但不承受应变。
R1与RB接入电桥相邻臂上。
由于相同温度变化造成R1和RB电阻变化相同,根据电桥理论可知,电桥输出电压与温度变化无关。
图12在有些应用中,可以通过巧妙地安装多个应变片以达到温度补偿和提高测量灵敏度的双重目的。
如图13,在等强度悬臂梁的上下表面对应位置粘贴四片相同的应变片并接成差动全桥,当梁受压力F时,R1和R2应变片受拉应变,电阻增加,而R3和R4应变片受压应变,电阻减小,电桥输出为单臂工作时的4倍。
而温度变化引起四片应变片的电阻变化相同,则电桥输出不变。
图13六.电阻应变式传感器的应用1.电阻应变式力传感器1)柱式力传感器柱式力传感器的弹性元件分实心和空心两种,如图。
其特点是结构简单,可承受较大载荷,最大可达107N,在测103~105N载荷时,为提高变换灵敏度和抗横向干扰,一般采用空心圆柱结构。
根据材料力学,柱沿轴向的应变为x F ESε=应变的大小取决于S、E、F,与轴长度无关。
图14图15BLR—1型拉力传感器图16应变式荷重传感器外形及受力位置2)应变式力传感器图17 应变式梁式力传感器图18 梁式传感器应用七.案例设计:电子称的制作1、原理如图19所示,采用E350-ZAA箔式应变片,其常态阻值为350Ω。
图19 电子称原理图2.元器件选择1)IC1选用ICL7126集成块;IC2、IC3选用高精度低温标精密运放OP-07;IC4选用LM385-1.2V。
2)传感器RI选用E350-ZAA箔式电阻应变片,其常态阻值为350Ω。