傳感器教案102電阻應(yīng)變式壓力檢測

102電阻應(yīng)變式壓力檢測項目三 力和壓力檢測教學(xué)教學(xué)目的與要求1、了解和熟悉電阻應(yīng)變原理；2、明白電阻應(yīng)變式傳感器測量電路。(時刻安排：2課時；任課教師：朱其祥)本課重點與難點

重點、難點:電阻應(yīng)變式傳感器測量電路。次序內(nèi)次序內(nèi)容1一、應(yīng)變效應(yīng)2二、電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)、材料和分類3三、電阻應(yīng)變片的測量電路4四、電阻應(yīng)變片的應(yīng)用5五、小結(jié)6六、布置作業(yè)7七、板書安排堂進(jìn)程Δ（略）Δ概述生產(chǎn)設(shè)備和人身安全，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運行所必須的。電感式傳感器等，本項目要緊介紹電阻應(yīng)變式和壓電式測力傳感器。電阻應(yīng)變片及彈性敏銳元件電阻應(yīng)變片（也稱應(yīng)變計或應(yīng)變片）半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。一、應(yīng)變效應(yīng)電阻應(yīng)變片的工作原理是基于應(yīng)變效應(yīng)，即導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外界力的作用下產(chǎn)生氣械形變時，其電阻值相應(yīng)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為“應(yīng)變效應(yīng)”。由電工學(xué)可知，金屬絲電阻R可用下式表示：式中──電阻率，Ω·M；L──電阻絲長度，M；A──電阻絲截面積，M2。L都將發(fā)生變化，導(dǎo)致電阻值發(fā)較小。實驗證明，電阻應(yīng)變片的電阻應(yīng)變ΕR=?R/R與電阻應(yīng)變片的縱向應(yīng)變ΕX的關(guān)系在專其中其中?R/R──電阻應(yīng)變片的電阻應(yīng)變──電阻絲的靈敏度。一樣為2.0～3.6。二、電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)、材料和分類電阻應(yīng)變片的典型結(jié)構(gòu)如圖所示，由敏銳柵、基底、覆蓋層和引線等部分組成。不管哪種形式的金屬應(yīng)變片，對敏銳柵的金屬材料都有以下差不多要求：1.Ρ要大而穩(wěn)固，以便于縮短敏銳柵長度；3.抗氧化、耐腐蝕性好，具有良好的焊接性能電阻溫度系數(shù)要小機(jī)械強(qiáng)度高，具有良的機(jī)械加工性能。電阻應(yīng)變片的分類：按電阻應(yīng)變片敏銳柵材料不同，可分為金屬應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩大類。（A)絲式應(yīng)變片；(B)箔式應(yīng)變片；(C)半導(dǎo)體應(yīng)變片1—基底；2—應(yīng)變絲或半導(dǎo)體；3—引出線；4—焊接電極；5—外引線三、電阻應(yīng)變片的測量電路（一）直流電橋平穩(wěn)條件當(dāng)RL→∞時，電橋輸出電壓為（二）電壓靈敏度R1為電阻應(yīng)變片，R2、R3、R4為電橋固定電阻，這就構(gòu)成了單臂電橋。N=1時，為最大值：當(dāng)電源電壓E小無關(guān)。（三）電阻應(yīng)變片的溫度補(bǔ)償方法1.補(bǔ)償塊補(bǔ)償法電橋輸出電壓UO與橋臂參數(shù)的關(guān)系為工程上，一樣按R1=RB=R3=R4選取橋臂電阻。當(dāng)溫度升高或降低T=T-TO時，兩個應(yīng)變片因溫度相同而引起的電阻變化量相等，電橋仍處于平穩(wěn)狀態(tài)，即R1有新的增量變，故不產(chǎn)生新的增量，現(xiàn)在電橋輸出電壓為由上式可知，電橋的輸出電壓UO僅與被測試件的應(yīng)變電阻有關(guān)，而與環(huán)境溫度無關(guān)。2．橋路自補(bǔ)償法當(dāng)測量橋路處于雙臂半橋和全橋工作方式時，電橋相鄰兩臂受溫度阻礙，同時產(chǎn)生大小相等，符號相同的電阻增量而互相抵消，從而達(dá)到橋路溫度自補(bǔ)償?shù)哪康?。電子稱是將轉(zhuǎn)換成電信號的稱重傳感器。電子臺秤不僅能快速、準(zhǔn)確地稱出商品的重電子稱是將轉(zhuǎn)換成電信號的稱重傳感器。電子臺秤不僅能快速、準(zhǔn)確地稱出商品的重使用起來更加方便。其他應(yīng)用：1、電阻應(yīng)變式紗線張力測量2、筒式壓力傳感器3、膜片壓力式傳感器4、組合式壓力傳感5、力和扭矩傳感器6、應(yīng)變式加速度傳感器五、小結(jié)：通過本訓(xùn)練熟悉電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)和種類，把握應(yīng)變片測量力的工作