电阻应变传感器的测量电路与应用

电阻应变传感器的测量电路与应用在电阻应变传感器中最常用的是桥式测量电路。iiiURRRRRRRRURRRURRRRIRIU))((4321423143421142110测量前，应将电桥调平衡，在电桥输出端A和C之间接一检流计调桥臂电阻使检流计指示为0，输出电压U0=0，电桥达到平衡状态。电桥的平衡条件为R1R3=R2R4。iiiiiiOUKURRURRRRURRRURRRRURRRRRRRRU414/24/)2(2)212()(434211为了便于分析，一般都取R1=R2=...

在电阻应变传感器中最常用的是桥式测量电路。iiiURRRRRRRRURRRURRRRIRIU))((4321423143421142110测量前，应将电桥调平衡，在电桥输出端A和C之间接一检流计调桥臂电阻使检流计指示为0，输出电压U0=0，电桥达到平衡状态。电桥的平衡条件为R1R3=R2R4。iiiiiiOUKURRURRRRURRRURRRRURRRRRRRRU414/24/)2(2)212()(434211为了便于分析，一般都取R1=R2=R3=R4=R，称之为等臂桥iuURRUS410RRRR21,R1=R2=R3=R4=RiiiiOUKURRURRRURRRRRRRRRU212)212()(434211iuURRUS210RRRRRR4231,iiiiOUKURRURRRRRRURRRRRRRRRRRRU22)22()(434211iuURRUS0被测物理量为荷重或力的传感器，称之为应变式力传感器（Weighingsensor）（a）实心柱（b）空心柱（c）柱面展开图2－15柱式力传感器电阻应变式传感器的应用：测力案例：桥梁固有频率测量案例：电子秤原理将物品重量通过悬臂梁转化结构变形再通过应变片转化为电量输出。图2－18圆筒式压力传感器图2－19膜片式压力传感器ghAAUUU)(21210DQgh将上两式联立，得到容器内感压膜上面溶液重量与电桥输出电压之间的关系为：DQAAU)(210mFa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。•电阻式传感器是把被测量转换为电阻变化的一种传感器,•按工作的原理可分为:变阻器式、电阻应变式、热敏式、光敏式、电敏式.123132直线型旋转型•1变阻器式传感器(1)工作原理•等效电路分析:Rp-总电阻;xp-变阻总长;RL负载电阻;x-电刷移动量.132xxpEinEoutRxRLRp-Rx)1)((1pxxLRpRxpxinLRxRxRpRLRpRinLRxRLRxRxRpRinEEEoutE0x100%100%Output0负载效应(2)变阻器式传感器的性能参数:1)线性(或曲线的一致性);4)移动或旋转角度范围;2)分辨率;5)电阻温度系数;3)整个电阻值的偏差;6)寿命;(3)变阻器式传感器的分类变阻器按电阻元件分单圈电位器直线滑动式电位器多圈电位器混合式电位器导电塑料电位器金属陶瓷电位器线绕电位器(4)变阻器式传感器的特点电阻器制作特点绕线式直径0.012-0.1mm的镍铬合金的精密电阻丝绕在绝缘的薄膜铜丝或绝缘胶木板等卷芯上而制作电阻温度系数非常好，为±5-20*10-6/0C;精度,稳定性,重复性比薄模式好,分辨力低于薄模式.金属陶瓷式电阻胶印在陶瓷基板上,并用高温烧制而成.分辨力高,环境适应性强前,电阻温度系数,为±200*10-6/0C左右.导电-塑料式将基板的树脂与电阻墨制成一体,获将电阻胶涂于薄膜基片上.分辨力,寿命,高速现响应特性好,电阻温度系数为±400*10-6/0C混合式导电性树脂涂于限绕式电阻元件上兼有绕线式和导电-塑料式的优点,电阻温度系数为±150*10-6/0C(5)应用案例：重量的自动检测--配料设备重量设定原材料比较原理用弹簧将力转换为位移;再用变阻器将位移转换为电阻的变化案例：煤气包储量检测原理直接将代表煤气包储量的高度变化转换为钢丝的电阻变化煤气包钢丝特点：（1）测量量程大；（2）防爆；（3）可靠；（4）成本低。案例：玩具机器人（广州中鸣数码）原理直接将关节驱动电机的转动角度变化转换为电阻器阻值变化

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