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电阻式传感器教学课件

电阻式传感器教学课件

电阻式传感器的电路设 计
电阻式传感器的电路设计需 要考虑电容、电感和放大器 等元件的选型和组合，以提 高传感器的性能和稳定性。
电阻式传感器的材料选 择和封装设计
电阻式传感器的材料选择和 封装设计对传感器的灵敏度 和耐用性有重要影响，需要 根据具体应用需求进行优化。
第五部分：案例分析
1
照度传感器的设计和应用
电阻式传感器的分类
根据应用领域和测量目标的不同，电阻式传感器可以分为温度传感器、湿度传感器、光敏传 感器等多个类别。
电阻式传感器的工作原理
电阻式传感器通过测量材料电阻的变化来间接测量物理量，如温度、湿度、压力等，其原理 基于材料的电导率随物理量变化而变化。
第二部分：电阻式传感器的应用
温度传感器
温度传感器是电阻式传感器的常 见应用之一，广泛用于家电、汽 车和气象等领域，为温度监测提 供准确数据。
电阻式传感器教学课件PPT
这是一份关于电阻式传感器的教学课件PPT，通过简要的概述、实际应用和设 计制作等几个部分，系统介绍了电阻式传感器的基本概念、原理、应用和制 作过程。
第一部分：概论
什么是电阻式传感器
电阻式传感器是一种基于电阻变化来检测和测量物理量的传感器，广泛应用于工业自动化和 科学研究领域。
照度传感器
照度传感器基于光敏电阻原理， 可测量环境中的光照强度，被广 泛应用于自动照明控制和摄影设 备中。
气体传感器
气体传感器采用特定材料的电导 率随气体浓度变化的特性，用于 检测和测量空气中的有毒气体或 可燃气体。
第三部分：常见电阻式传感器
1 电位器
电位器是一种通过滑动触点改变电阻值的传感器，常用于电子设备中的电压和位置调节。
2 热电阻

《电阻应变式传感器》课件

《电阻应变式传感器》课件
薄膜电阻应变式传感器利用薄膜材料制作，具有高灵敏度、低热误差等特点；微型电阻应变式传感器则具有体积 小、重量轻、易于集成等优点，常用于微机电系统等领域。
03
电阻应变式传感器的测量电路
直流电桥测量电路
优点
简单、可靠、稳定性好。
缺点
对温度变化敏感，需要采取温度 补偿措施。
交流电桥测量电路
优点
对直流电源的稳定性要求较低，可以减小电源波动对测量结 果的影响。
在工业生产过程中，电阻应变式压力传感器被广泛应 用于压力控制、流量控制等场合，如气瓶压力监测、 管道压力监测等。
汽车行业
汽车发动机、气瓶、刹车系统等都需要用到压力传感 器，来监测和控制各种气体和液体的压力。
位移传感器的应用实例
自动化生产线
在自动化生产线上，位移传感器被用来检测和控制系 统中的物体位置，如机器人手臂的定位、传送带的物 体位置检测等。
电阻应变式传感器
目 录
• 电阻应变式传感器简介 • 电阻应变式传感器的类型与特性 • 电阻应变式传感器的测量电路 • 电阻应变式传感器的误差来源与补偿方法 • 电阻应变式传感器的应用实例
01
电阻应变式传感器简介
定义与工作原理
定义
电阻应变式传感器是一种将应变转换为电阻变化的传感器，通过测量电阻的变 化来测量受力状态。
总结词
半导体应变式传感器具有高灵敏度、 低温度系数和良好的线性等优点。
详细描述
半导体应变式传感器利用半导体的压 阻效应，即当半导体受到外力作用时 ，其电阻值会发生变化。这种传感器 常用于测量加速度、压力和振动等物 理量。
陶瓷电阻应变式传感器
总结词
陶瓷电阻应变式传感器具有耐高温、耐 腐蚀、高绝缘性和良好的稳定性等特点 。

电阻传感器PPT课件

电阻传感器PPT课件
电阻传感器
图3-1 电位器式传感器的外形及电压转换
（a） 直线位移传感器； (b) 角位移传感 器； (c) 电位器的位移→电压转换原理图
电阻传感器
• 3.1.1 电位器式传感器的转换原理
• 根据电工知识，我们很容易理解电位器的电 压转换原理。 电位器的位移→电压转换原理如
图3-1（c）所示。 设电阻体的长度为l，电阻值
电阻传感器
• 3)
• 导电塑料电位器又称实心电位器， 这种电位器的 电阻是由塑料粉及导电材料的粉料经塑压而成的。 导 电塑料电位器的耐磨性很好， 使用寿命较长， 允许电 刷的接触压力很大， 在振动、 冲击等恶劣环境下仍能 可靠工作。 此外， 它的分辨率较高， 线性度较好， 阻值范围大， 能承受较大的功率。 导电塑料电位器的 缺点是阻值易受湿度影响， 故精度不易做得很高。 导 电塑料电位器的标准阻值有1 kΩ、2 kΩ、5 kΩ和10 kΩ， 线性度为0.1%和0.2% 。
t ——温度变化值， t t t0。
当温度变化Δt时，电阻丝电阻的变化值为：
R t R t电R 阻0传 感器R 0 t
（2）试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响
当试件与电阻丝材料的线膨胀系数相同时，不
论环境温度如何变化，电阻丝的变形仍和自由 状态一样，不会产生附加变形。 当试件和电阻丝线膨胀系数不同时，由于环境 温度的变化，电阻丝会产生附加变形，从而产 生附加电阻。
R1 R2
R3 R4
上式称为电桥平衡条件。这说明欲使电桥平 衡，其相邻两臂电阻的比值应相等，或相对 两臂电阻的乘积相等。
电阻传感器
2．电压灵敏度
设 R
为电阻应变片，
1
R2, R3, R4 为电桥固定电阻，

电阻式传感器的应用ppt课件

电阻式传感器的应用ppt课件
箔式应变片中的箔栅是金属箔通过光刻、腐蚀等工艺制 成的。箔的材料多为电阻率高、热稳定性好的铜镍合金。箔 式应变片与片基的接触面积大得多，散热条件较好，在长时 间测量时的蠕变较小，一致性较好，适合于大批量生产。还 可以对金属箔式应变片进行适当的热处理，使其线胀系数、 电阻温度系数以及被粘贴的试件的线胀系数三者相互抵消， 从而将温度影响减小到最小的程度，目前广泛用于各种应变 式传感器中。
的称重。
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10
（三）应变片的结构
应变片可分为金属应变片及半导体应变片两大类。前者 可分成金属丝式、箔式、薄膜式三种。目前箔式应变片应用 较多。金属丝式应变片使用最早，有纸基、胶基之分。由于 金属丝式应变片蠕变较大，金属丝易脱胶，有逐渐被箔式所 取代的趋势。但其价格便宜，多用于应变、应力的大批量、 一次性试验。
14

外力作用 被测对象表面产生微小机械变形
应变片敏感栅随同变形 电阻值发生相应变化
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15
（四）应变片的种类、材料与参数
1．金属丝式应变片 金属丝式应变片有回线式和短接式二种，如 图2-5所示。
用在：要求不高的应变、应力的大批量、一
电阻率 会产生很大的变化，所以灵敏度比金属材料
大几十倍。
在材料力学中，x =l/l称为电阻丝的轴向应变，也 称纵向应变，是量纲为1的数。 x通常很小，常用10-6 表示之。例如，当 x为0.000001时，在工程中常表示为
110-6或m/m。在应变测量中，也常将之称为微应变 (με)。
对金属材料而言，当它受力之后所产生的轴向应
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应变片的粘贴：
采用手持砂 轮工具除去构件 表面的油污、漆、 锈斑等，并用细 纱布交叉打磨出 细纹以增加粘贴 力 ，用浸有酒 精或丙酮的纱布 片或脱脂棉球擦 洗。

《电阻传感器》PPT课件

《电阻传感器》PPT课件
1. 应变片的温度误差 由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差，
称为应变片的温度误差。产生应变片温度误差的主 要因素有以下两方面。 1) 电阻温度系数的影响 2) 试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响
2. 电阻应变片的温度补偿方法
1)电桥补偿
补偿片补偿
置于相同现场温度
补偿应变片
工
作
应
变
F
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R1
R3
R5
R7
R6
R8 Uo R2
R4
U
二、压力传感器
插座
工作片
补偿片
膜片 应变片
三、加速度传感器（低频10~60HZ应用广泛）
底 座
接 密阻 应 线 封尼 变 板 垫液 片
应 变 梁
质 量 块
四、位移传感器
弹簧
插头座
应变片
等宽悬臂梁
调整螺钉
顶杆
第二节 压阻式传感器 --------半导体传感器
U0

UK 4
(1
2)

U 2
R R
F R1
R2
半桥差动电路不仅消除非线性误差，使输出灵敏度 提高一倍，同时起温度补偿作用
全桥差动电路：
R U0 U R
与单臂应变相比，灵敏度扩大4倍！
2.1.4、电阻应变式传感器的应用 测量参数：形变、压力、力、位移、加速度、温度
（一）测力与称重传感器
R4
R4
U0

R1R4 R2R3 U (R1 R2 )(R3 R4 )
等效电阻：
R R1R2 R3R4 R1 R2 R3 R4

电阻式传感器最新优秀课件.ppt

电阻式传感器最新优秀课件.ppt
• 1). 原理与结构
2
1
3
直线型
123
旋转型
电阻式传感器最新优秀课件
• 2). 等效电路分析(一) • 直滑(线)电位器式传感器的测量转换电路,
其输出电压Uo与滑动触点C的位移量X成 正比:
• 旋转电位器式传感器的测量转换电路,其 输出电压Uo与滑动臂的旋转角度成正比:
电阻式传感器最新优秀课件
3).等效电路分析(二): 刷移动量. 2
料及制造工艺上下了很多工夫，发展了各种非线绕电位 器。
• 1).合成膜电位器 合成膜电位器的电阻体是用具有某一电阻值的悬浮
液喷涂在绝缘骨架上形成电阻膜而成的，这种电位器的 优点是分辨率较高、阻范围很宽（100—4.7MΩ），耐 磨性较好、工艺简单、成本低、输入—输出信号的线性 度较好等，其主要缺点是接触电阻大、功率不够大、容 易吸潮、噪声较大等。
电阻式传感器最新优秀课件
• 电阻应变式传感器原理演示
电阻式传感器最新优秀课件
• 实心等截面轴又称柱式弹性敏感元件，在力的作用下，它的位移 量很小，所以往往用它的应变作为输出量。(在它的表面粘贴应 变片，可以将应变进一步变换为电量)。设轴的横截面积为A，轴 材料的弹性模量为E，材料的泊松比为μ，当等截面轴承受轴向 拉力或压力F时，轴向应变(有时也称为纵向应变)εX为
电阻式传感器最新优秀课件
• 3). 导电塑料电位器 导电塑料电位器又称为有机实心电位器，
这种电位器的电阻体是由塑料粉及导电材料的 粉料经塑压而成。导电塑料电位器的耐磨性好， 使用寿命长，允许电刷接触压力很大，因此它 在振动、冲击等恶劣的环境下仍能可靠地工作。 此外，它的分辨率较高，线性度较好，阻值范 围大，能承受较大的功率。导电塑料电位器的 缺点是阻值易受温度和湿度的影响，故精度不 易做得很高。

《电阻式传感器 》课件


绕制或印刷导电线路
在弹性元件上绕制或印刷导电线路，确保 线路的电阻值和稳定性。
04
电阻式传感器的实际应用 案例
压力传感器
01
压力传感器是一种常见的电阻式传感器，它能够将压力信号转换为电 信号，从而实现压力的测量和控制。
02
在汽车工业中，压力传感器被广泛应用于发动机控制、气瓶压力监测 、空调系统等。
市场发展与竞争格局
市场需求
随着工业自动化、智能制造等领域的发展， 电阻式传感器的市场需求不断增长。
竞争格局
国内外企业在电阻式传感器市场上展开激烈竞争， 技术、品质和服务成为竞争的关键因素。
市场趋势
未来电阻式传感器市场将朝着智能化、小型 化、集成化、高精度和高可靠性的方向发展 。
06
总结与展望
电阻式传感器的重要地位
温度影响
电阻式传感器的电阻值会受到温度的影响，导致测量结果的误差。因此，需要采 取一定的温度补偿措施。
稳定性
经过长时间使用和多次测量后，电阻式传感器仍能保持其基本特性的能力，是衡 量传感器性能的重要指标。
响应时间与恢复时间
响应时间
电阻式传感器对输入物理量变化做出 反应的时间，即从输入变化到输出变 化所需的时间。
原材料准备
根据设计要求，准备所需的敏感材料、弹 性材料和辅助材料。
性能测试与校准
对制造完成的电阻式传感器进行性能测试 和校准，确保其测量精度和稳定性达到预 期要求。
制造弹性元件
根据设计图纸，采用机械加工或成型工艺 制造弹性元件。
组装与调整
将敏感元件、弹性元件和导电线路组装在 一起，并进行必要的调整和测试，以确保 传感器性能符合要求。
生物材料
结合生物材料，开发出具有生物 相容性和生物活性的传感器，用 于医疗、生物监测等领域。

《电阻应变传感器》课件

电阻应变传感器经过适当的封装和保 护，能够在恶劣环境下稳定工作。
电阻应变传感器的缺点
对温度敏感
电阻应变传感器的电阻 值受温度影响较大，需
要进行温度补偿。
长期稳定性问题
长时间使用下，电阻应 变传感器的性能可能会 发生漂移，需要定期校
准。
低频响应较差
对于低频范围内的应变 变化，电阻应变传感器 的响应速度可能会比较
应变式压力传感器
总结词
利用电阻应变片的形变来测量压力的大小。
详细描述
应变式压力传感器通常由压力敏感元件、基座、电阻应变片和测量电路组成。当压力作 用于敏感元件时，元件发生形变，带动应变片发生形变，导致电阻值发生变化，通过测 量电路将电阻变化转换为电信号，从而实现对压力的精确测量。应变式压力传感器广泛
《电阻应变传感器》ppt课件
$number {01}
目录
• 电阻应变传感器简介 • 电阻应变传感器的类型与结构 • 电阻应变传感器的测量电路 • 电阻应变传感器的应用实例 • 电阻应变传感器的优缺点与展望
01
电阻应变传感器简介
电阻应变传感器的定义与工作原理
定义
电阻应变传感器是一种将应变转 换为电阻变化的传感器。
05
电阻应变传感器的优缺点与 展望
电阻应变传感器的优点
高灵敏度
电阻应变传感器能够检测到微小的应 变变化，因此具有很高的灵敏度。
稳定性好
电阻应变传感器易于与微电子技术相 结合，实现小型化和集成化。
线性响应
电阻应变传感器的输出与输入之间具 有良好的线性关系，使得测量结果更 为准确。
易于实现小型化和集成化
陶瓷电阻应变片
总结词
陶瓷电阻应变片具有耐高温、耐腐蚀、抗辐射等优点，适用于各种恶劣环境下的 测量。

汽车中的电阻式传感器PPT课件


写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
34
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
温度、辐射热 温度 光强 湿度
电阻传感器分类
节气门位置传感器
电阻应变片式 进气压力传感器
应变片式转矩传感器
热电阻式进气温度传感器
气敏与湿敏电阻式冷水却温液传温感度器传感器
一 电阻应变片式
• 电阻应变片的结构结构组成与下图给出的 电阻丝式应变片的结构基本相同。
L——应变片的标距（或称工作基长），它是敏感 栅沿轴向测量变形的有效长度；b——敏感栅的宽度 （或称基宽）。
翼片式空气流量传感器的工作原理
• 翼片式空气流量传感器的工作原理如下图所示。当 空气通过传感器的主通道时，叶片将受吸人空气气 流的压力和回位弹簧的弹力共同作用，节气门开度 增大时，空气流量增大，气流压力将增大，此压力 作用在翼片上使其偏转，令其转角d逐渐增大，直到 气流的压力和回位弹簧的弹力平衡。与此同时，电 位计的滑臂与翼片转轴同轴旋转，使接线端子Vc与 Vs之间的电阻减小，使其分压电压Us的值降低。当 吸入空气的流量减小时，翼片转角α减小，接线端子 Vc与Vs之间的电阻增大，Us电压值升高。这样，发 动机电控单元ECU就可根据空气流量传感器输出的 Us/Ub的信号大小感知空气流量的大小。Us/Ub的电 压比值与空气流量成反比，其变化关系如下图所示。

电阻应变计式传感器ppt.ppt


第2章 电阻应变式传感器(Resistive Strain Gauge Sensors)
2.1电阻应变计的基本原理结构和应用
二、电阻应变计的结构与类型 (4)盖层——用纸、胶作成覆盖在敏感栅上的保护层；起着
(5)粘结剂——制造应变计时，用它分别把盖层和敏感栅固 结于基底；使用应变计时，用它把应变计基底粘贴在 试件表面的被测部位。因此它也起着传递应变的作用。
变力; E——半导体材料的弹性模量;ε——半导体材料的应
变。
第2章 电阻应变式传感器(Resistive Strain Gauge Sensors)
2.1电阻应变计的基本原理结构和应用
2.半导体材料的压阻效应
dR (1 2 E)
R
（2-6）
由于πE>>(1+2μ)，因此半导体丝材的
Ks≈πE。可见，半导体材料的应变电阻效应
• 零漂和蠕变反映传感器的长期稳定性
▪ 应变极限lim
• 应变计的线性范围，是衡量应变计测量范围
和过载能力的指标，一般 lim ＞8000
指
10%
示 应
变
P0
真实应变
第2章 电阻应变计式传感器
动态特性
▪ 机械应变以声波的形式和速度在材料中传播的。 当它依次通过一定厚度的基底、胶层并引起应 变计的响应时，会有时间的迟后。应变计的这 种响应迟后对动态(高频)应变测量，尤会产生 误差。应变计的动态特性就是指其感受随时间 变化的应变时之响应特性
第2章 电阻应变计式传感器
2.1 电阻应变计的基本原理与结构 2.2 电阻应变计的主要特性 21.32 电阻应变计的温度效应及其补偿 2.4 电阻应变计的应用 2.5 测量电路 2.6 电阻应变计式传感器
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电阻传感器应用 实例
案例：重量的自动检测--配料设备
原材料
原理：弹簧->力->位移 ->电位器->电阻
比较
重量设定
案例：煤气包储量检测
原理：钢丝->收线圈数 ->电位器->电阻
钢丝 煤气包
应变式力传感器 F
F
F
F
各种悬臂梁
各种悬臂梁
F 固定点 F 固定点
电缆
应变片在悬臂梁上的粘贴及变形
应变式荷重传感器的外形及应变片的粘贴位置
吊钩秤
便携式
应变式数显扭矩扳手
可用于汽车、摩托车、飞机、内燃机、机械制造 和家用电器等领域，准确控制紧固螺纹的装配扭矩。 量程2～500N.m，耗电量≤10mA，有公制/英制单位转
换、峰值保持、自动断电等功能。
电阻应变仪
静态应变仪测量范围：±19999με； 分辨率： 1με；电桥电压：直流2.5V； 应变片：120Ω或其他阻值； 测量点数：8/16点。
材料应变的测量
斜拉桥上的斜拉绳应变测试
电阻应变式传感器的应用：测力
标准产品
案例：冲床生产记数
和生产过程监测
案例：机器人握力测量
案例：振动式地音入侵探测器 适合于金库、仓库、古建筑的防范，挖墙、打 洞、爆破等破坏行为均可及时发现。
容器内液体重量（液位）传感器
该传感器有一根传压杆， 上端安装腰形筒微压传感器， 下端安装感压膜，在三者空腔 内充满传压介质并密封。 由于空腔内传压介质的高
F
R4
R1
R 2
应变式荷重传感器外形及受力位置
F
F
应变式荷重传感器外形及受力位置
F
F
荷重传感器原理演示
荷重传感器上的应变片在重力作用下产生变形。轴
向变短，径向变长。
汽车衡
汽车衡
汽车衡称重系统
汽车衡称重系统 电子秤
远距离 度可达 十万分之一
人体秤
度比被测溶液的高度高，因而
腰形筒微压传感器处于负压状 态。 为了提高测量的灵敏度，安装了两只性能完全相同的 微压传感器。
应变式加速度传感器
应变式加速度传感器结构示意图 1—等强度梁 2—质量块 3—壳体 4—电阻应变片
在低频（10～60Hz）振动测量中得到广泛的应用， 但不适用于频率较高的振动和冲击。