传感器技术基础 2.1 应变式传感器
- 格式:ppt
- 大小:1.51 MB
- 文档页数:56


应变式传感器工作原理应变式传感器是一种常见的传感器类型,它可以用于测量物体的应变变化,并将这些变化转换为电信号输出。
在工业领域,应变式传感器被广泛应用于各种测量和控制系统中,其工作原理十分重要。
应变式传感器的工作原理基于物体在受力作用下产生应变的特性。
当一个物体受到外力作用时,它会产生形变,即应变。
应变式传感器利用这种应变的特性,通过测量物体表面的微小形变来确定受力情况。
通常情况下,应变式传感器由应变片、电阻应变片、压电传感器等组成,这些传感器可以将应变转换为电阻、电压或电流信号输出。
在应变式传感器中,应变片是最常见的传感器元件之一。
应变片通常由金属材料制成,当物体受力时,应变片会产生微小的形变,从而改变其电阻值。
通过测量这种电阻值的变化,就可以确定物体受力的情况。
另外,电阻应变片也是一种常见的应变式传感器元件,它的工作原理类似于应变片,通过测量电阻值的变化来确定物体受力情况。
除了以上两种传感器元件,压电传感器也是一种常见的应变式传感器。
压电传感器利用压电效应,即某些晶体在受到机械应力作用时会产生电荷的特性,将物体的应变转换为电信号输出。
这种传感器在一些特殊的测量场合中有着独特的优势。
总的来说,应变式传感器的工作原理是利用物体在受力作用下产生应变的特性,通过测量这种应变来确定物体受力情况。
不同类型的应变式传感器在工作原理上有所不同,但都是基于这一基本原理。
在实际应用中,我们可以根据具体的测量要求选择合适的应变式传感器,从而实现精确的测量和控制。
在工程实践中,我们还需要注意应变式传感器的安装和使用。
正确的安装位置和方式可以有效提高传感器的测量精度,避免外界干扰。
此外,定期的维护和校准也是保证传感器正常工作的重要环节。
综上所述,应变式传感器是一种重要的测量和控制元件,其工作原理基于物体在受力作用下产生应变的特性。
不同类型的应变式传感器在工作原理和应用场合上有所不同,但都是基于这一基本原理。
正确的安装、使用和维护可以保证传感器的正常工作,从而实现精确的测量和控制。
2.1.2 电阻应变式加速度计电阻应变式传感器可测量位移、加速度、力、力矩、压力等各种参数。
它具有结构简单、使用方便、性能稳定、可靠性好、灵敏度高、测量速度快等诸多优点,被广泛应用于航空、机械、电力、化工、建筑、医学等领域。
1.电阻应变片的种类与结构电阻应变片(简称应变片或应变计)种类多、形式多,分类方法多样。
主要的分类方法是根据敏感元件的不同,将应变计分为金属式和半导体式两大类。
从敏感元件的形态又可进一步分为如下类型:(1)丝式应变片丝式应变片是将电阻丝绕制成敏感栅黏结在各种绝缘基底上而制成的,是一种常用的应变片,其基本结构如图2-6所示。
1-基底;2-电阻丝;3-覆盖层;4-引线图2-6 丝式应变片的结构它主要由四部分组成。
①敏感栅。
它是实现应变与电阻转换的敏感元件,由直径为0.015~0.05mm 的金属细丝绕成栅状或用金属箔腐蚀成栅状制成。
电阻应变片的电阻值有60Ω、120Ω、200Ω等各种规格,以120Ω最为常用。
②基底和覆盖层。
基底用于保持敏感栅、引线的几何形状和相对位置。
覆盖层既可保持敏感栅和引线的形状和相对位置,又可保护敏感栅。
③黏结剂。
它用于将覆盖层和敏感栅固定于基底上,同时用于将应变片基底粘贴在试件表面某个方向和位置上,也起着传递应变的作用。
④引线。
它是从应变片的敏感栅中引出的细金属线,常用直径0.1~0.15mm 的镀锡铜线或扁带形的其他金属材料制成。
(2)箔式应变片箔式应变片是利用照相制版或光刻腐蚀的方法,将电阻箔材在绝缘基底下制成各种图形而成的应变片,如图2-7所示。
图2-7 箔式应变片箔材厚度多为0.001~0.01mm。
箔式应变片的应用日益广泛,在常温条件下已逐步取代了线绕式应变片。
它具有以下几个主要优点:①制造技术能保证敏感栅尺寸准确、线条均匀,可以制成任意形状以适应不同的测量要求。
②敏感栅薄而宽,黏结情况好,传递试件应变性能好。
③散热性能好,允许通过较大的工作电流,从而可增大输出信号。
《传感器技术》课程标准一、基本信息课程名称:传感器技术课程代码:适用对像:3年高职适用专业:应用电子技术、物联网应用技术、智能交通技术运用和电子信息工程技术建议学时:78学分:6修订时间:2019年1月二、课程性质本课程是高职应用电子技术专业和物联网应用技术专业的一门专业必修课。
该课程是培养学生进行系统设计不可或缺的重要环节,注重RFID与传感器工作原理及其应用设计的全过程。
本课程的目标是培养学生在进行系统设计时如何综合运用所学知识并予以设计实现的能力。
基本内容包括:RFID与传感器的地位和作用、定义、分类、发展趋势、选用原则、一般特性等一些基础知识。
介绍了磁敏传感器、温度传感器、光电传感器、检测电路、典型应用及检测技术、多传感器融合信息技术等新技术、RFID标签及其工作原理、RFID应用领域等。
要求学生既要掌握基础理论知识,又要结合工作实际,提高学生实践应用能力。
三、教学目标1.能力目标(1)能正确选择、安装和调测各种传感器器件;(2)能按设计实施物联网工程感知层施工安装;(3)能根据工程项目的具体情况选用RFID;(4)能学会检测、调试RFID设备。
2.知识目标(1)掌握传感器的基础知识和各种传感器器件;(2)初步掌握传感器系统设计原理;(3)了解RFID工作原理及技术实现;(4)熟悉RFID应用系统的软硬件开发平台。
3.素质目标(1)在项目完成训练中培养实事求是、严肃认真、客观公正的职业道德;(2)在项目完成训练中培养团队合作、人际交流、分析问题与解决问题能力;(3)在项目完成训练中培养做决定与计划能力、自我控制与管理能力、评价(自我、他人)管理,时间管理能力、学习能力。
四、课程内容和学时四、教学方法在本课程的教学过程中,采用项目教学法,每个任务通过“任务引入、系统演示、方案制定、方案实施、系统展示及评估、完善总结”六个步骤进行教学,在每个步骤中根据实际情况选择“小组讨论法、启发式教学法”等方式。