实验八 压力传感器特性实验

实验八压力传感器特性实验

【实验目的】

1、了解非电量电测的一般原理和测量方法。

2、掌握压力传感器的构造、原理、测量方法和特性。

【实验仪器】

电磁学综合实验平台、压力传感器实验、砝码

【实验原理】

将非电量信号转换成电量信号的装置叫做传感器。传感器是现代检测和控制系统的重要组成部分。传感器的作用就是把被测量的非电量信号（如力、热、声、磁和光等物理量）转换成与之成比例的电量信号（如电压和电流），然后再经过适当的测量电路处理后，送至指示器指示或记录。这种非电量至电量的转换是应用不同物体的某些电学性质与被测量之间的特定关系来实现的，例如利用电阻效应、热电效应、磁电效应、光电效应和压电效应等关系。应用不同物体的独特的物理变化，设计和制造出适用于各种不同用途的传感器。压力传感器是最基本的传感器之一。

非电量电测系统一般由传感器、测量电路和显示记录三部分组成，它们的关系如图8-1所示。现在以应变电阻片做成的压力传感器为例进一步讨论如何实现将“力”的测量转变为“电压”测量的电测系统。

图8-1 非电量电测系统图8-2 应变电阻片

1．压力传感器

应变电阻片是用一根很细的康铜电阻丝按图8-2所示的形状弯曲后用胶粘贴在衬底（用纸或有机聚合物薄膜制成）上，电阻丝两端有引出线用于外接。康铜丝的直径在0.012～0.050m m之间。电阻丝受外力作用拉长时电阻要增加，压缩时电阻要减小，这种现象称为“应变效应”，这种电阻片取名为“应变电阻片”。将应变电阻片粘贴在弹性材料上，当材料受外力作用产生形变时，电阻片跟着形变，这时电阻值发生变化，通过测量电阻值的变化就可反映出外力作用的大小。实验证明，在一定范围内电阻的变化和电阻丝轴向长度的变化