《電阻傳感器》課件

電阻傳感器電阻傳感器是一種將物理量轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如工業(yè)自動化、醫(yī)療監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等。本課程將深入講解電阻傳感器的基本原理、類型、應(yīng)用和相關(guān)技術(shù)。課程目標了解電阻傳感器的基本原理掌握電阻傳感器的工作機制和電阻變化原理。熟悉電阻傳感器的分類和應(yīng)用深入了解不同類型電阻傳感器的特點和應(yīng)用場景。掌握電阻傳感器的檢測和信號調(diào)理學(xué)習(xí)電阻傳感器的檢測電路設(shè)計和信號調(diào)理技術(shù)。了解電阻傳感器的應(yīng)用實例通過實際案例學(xué)習(xí)電阻傳感器在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。傳感器概述定義傳感器是一種能夠感知物理量并將其轉(zhuǎn)換為可測量的信號的裝置。作用將物理量轉(zhuǎn)換為電信號，實現(xiàn)對物理量的測量和控制。分類按被測物理量分類，例如溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器等。電阻傳感器簡介電阻變化電阻傳感器通過物理量的變化，引起電阻值的變化。電路測量電阻的變化通過電路測量，得到物理量的數(shù)值。廣泛應(yīng)用廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、醫(yī)療監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。電阻變化原理1材料特性2幾何尺寸3溫度影響4應(yīng)力影響溫度對電阻的影響1正溫度系數(shù)溫度升高，電阻增大。2負溫度系數(shù)溫度升高，電阻減小。電阻式溫度傳感器1熱敏電阻利用材料電阻隨溫度變化的特性。2鉑電阻采用鉑絲作為敏感元件，具有高精度和穩(wěn)定性。3熱電偶利用兩種不同金屬的接觸點在溫度梯度下產(chǎn)生熱電勢。電阻式濕度傳感器薄膜式利用吸濕材料的電阻變化來測量濕度。電容式利用吸濕材料的介電常數(shù)變化來測量濕度。電阻式力傳感器1應(yīng)變片利用金屬絲的應(yīng)變變化引起電阻變化。2壓阻效應(yīng)利用半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)來測量力。電阻式位移傳感器1電位器滑動觸點在電阻絲上移動，改變電阻值。2應(yīng)變片利用應(yīng)變片的電阻變化來測量位移。電阻式加速度傳感器質(zhì)量塊質(zhì)量塊在加速度作用下移動，引起電阻變化。應(yīng)變片利用應(yīng)變片的電阻變化來測量加速度。電阻式應(yīng)變傳感器金屬膜電阻傳感器優(yōu)點精度高、穩(wěn)定性好、壽命長。缺點成本較高、制作工藝復(fù)雜。熱敏電阻傳感器原理利用材料電阻隨溫度變化的特性。類型正溫度系數(shù)、負溫度系數(shù)。應(yīng)用溫度測量、溫度控制等。半導(dǎo)體電阻傳感器1優(yōu)點靈敏度高、成本低、體積小。2缺點穩(wěn)定性較差、溫度漂移較大。3應(yīng)用壓力測量、流量測量等。變阻器接線方式單臂接線適用于測量較小的電阻變化。雙臂接線提高了電路的穩(wěn)定性和抗干擾能力。橋式接線適用于測量較大的電阻變化，提高了測量精度。橋式電路的應(yīng)用平衡橋用于測量未知電阻。不平衡橋用于測量物理量的變化。電阻傳感器的靜態(tài)特性靈敏度電阻變化量與物理量變化量的比值。線性度電阻變化與物理量變化之間的線性程度。重復(fù)性多次測量同一物理量時，電阻變化的重復(fù)程度。穩(wěn)定性電阻傳感器在長時間工作中，性能保持不變的程度。電阻傳感器的動態(tài)特性1頻率響應(yīng)傳感器對不同頻率信號的響應(yīng)能力。2相位特性傳感器輸出信號與輸入信號之間的相位差。電阻傳感器的誤差分析1非線性誤差2溫度漂移3零點漂移4遲滯誤差5噪聲誤差電阻傳感器的標定方法1靜態(tài)標定在穩(wěn)定條件下進行標定。2動態(tài)標定在動態(tài)條件下進行標定。電阻傳感器的檢測電路電壓測量法通過測量傳感器兩端的電壓變化來測量電阻變化。電流測量法通過測量傳感器流過的電流變化來測量電阻變化。電阻傳感器的信號調(diào)理1放大將傳感器輸出的微弱信號放大。2濾波去除信號中的噪聲。3線性化將傳感器輸出的非線性信號轉(zhuǎn)換為線性信號。電阻傳感器的應(yīng)用實例1溫度測量熱敏電阻傳感器廣泛用于溫度測量和控制。2壓力測量應(yīng)變片式壓力傳感器用于測量各種壓力。3位移測量電位器式位移傳感器用于測量各種位移。4加速度測量應(yīng)變片式加速度傳感器用于測量各種加速度。溫度傳感器的應(yīng)用工業(yè)自動化控制生產(chǎn)過程中的溫度。醫(yī)療監(jiān)測監(jiān)測人體溫度。環(huán)境監(jiān)測監(jiān)測環(huán)境溫度。壓力傳感器的應(yīng)用工業(yè)自動化測量各種壓力，如液壓壓力、氣壓等。醫(yī)療監(jiān)測測量血壓、血氧等。航空航天測量飛行器內(nèi)部的壓力。位移傳感器的應(yīng)用機械加工測量機械零件的尺寸和位置。自動化控制控制機械臂的位置和運動。汽車行業(yè)測量汽車發(fā)動機的活塞行程。加速度傳感器的應(yīng)用1手機用于手機的重力感應(yīng)和方向感應(yīng)。2汽車用于汽車的防抱死制動系統(tǒng)和電子穩(wěn)定程序。3航空航天用于飛行器姿態(tài)控制和導(dǎo)航。應(yīng)變傳感器的應(yīng)用橋梁監(jiān)測監(jiān)測橋梁的受力情況。建筑工程監(jiān)測