力敏传感器的工作原理与分类ppt课件
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第四章力敏传感器教学目标:1.了解弹性敏感元件的特性和要求。
2.了解几种常用测力称重传感器的特点、3.掌握电阻应变效应及半导体的压阻效应4.了解电桥电路的作用。
5.掌握单臂、双臂和全桥测量电路的异同点。
6.理解压电式传感器的工作原理。
了解它的特点。
7.了解它们的应用。
力敏传感器是使用很广泛的一种传感器。
它是生产过程中自动化检测的重要部件。
它的种类很多,有直接将力变换为电量的如压电式、压阻式等,有经弹性敏感元件转换后再转换成电量的如电阻式、电容式和电感式等。
它主要用于两个方面:测力和称重。
本章介绍电阻应变式传感器、压阻式和压电式传感器。
§4-1(传感器中的)弹性敏感元件一、弹簧管压力表的组成:(如图4-1)图4-1弹簧管压力表的组成框图弹簧管——弹性敏感元件:将输入压力转换成自身的变形量(应变、位移或转角)。
二、弹性元件的基本特性:1.变形:物体在外力作用下改变原来尺寸或形状的现象。
2.弹性:物体因受外力作用而产生变形,外力去掉后又恢复原状的特性。
3.弹性元件:具有弹性变形特性的物体。
4.弹性变形:弹性元件受外力作用而产生的变形。
5.弹性特性:作用在元件上的外力与相应变形(应变、位移或转角)之间的关系。
(1)刚度:弹性元件产生单位变形所需的力。
(2)灵敏度:在单位力作用下弹性元件产生的变形。
刚度和灵敏度表示了弹性元件的软硬程度。
元件越硬,刚度越大,单位力作用下变形越小,灵敏度越小。
6.线性弹性元件:刚度和灵敏度为常数,作用力F与变形X成线性关系。
三、弹性敏感元件的基本要求及类型:弹性元件在传感器技术中占有极其重要的地位。
它首先把力、力矩或压力转换成相应的应变或位移,然后配合各种形式的传感元件,将被测力、力矩或压力变换成电量。
基本要求:(1)具有良好的机械特性(强度高、抗冲击、韧性好、疲劳强度高等)和良好的机械加工及热处理性能。
(2)良好的弹性特性(弹性极限高、弹性滞后和弹性后效小等)。
(3)弹性模量的温度系数小且稳定,材料的线膨胀系数小且稳定。