电阻应变式传感器特点.ppt

、种类



第五章电阻式传感器
传感器与检测技术
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电阻式传感器的基本原理:将被测物理量的变化转换成电阻值的变化,再经相应的测量电路显示或记录被测量值的变化。其种类繁多,应用广泛。
按照其工作原理可分为:变阻器(电位器)式、电阻应变式、固态压阻式、热敏电阻式、气敏电阻式、磁敏电阻式等
电阻应变式传感器是基于测量物体受力变形所产生应变的一种传感器,最常用的传感元件为电阻应变片。
第五章电阻式传感器
应用范围:用于位移、加速度、力、压力、力矩等各种参数测量。
电阻应变式传感器特点:
①精度高,测量范围广;
②使用寿命长,性能稳定可靠;
③结构简单,体积小,重量轻;
④频率响应较好,既可用于静态测量又可用于动态测量;
⑤价格低廉,品种多样,便于选择和大量使用。
第五章电阻式传感器
第五章电阻式传感器
电位器式传感器
电位器是一种将机械位移(线位移或角位移)转换为与其成一定函数关系的电阻或电压的传感元件。
它除了用于线位移和角位移测量之外,还可以用于测量压力、加速度等非电量。
电位器的种类很多。
按工作特性,可分为线性电位器和非线性电位器;
按结构形式,可分为线绕式、薄膜式、光电式等等。
着重介绍目前应用较广泛的线性线绕式电位器。
电位器式传感器
绕线电位器
薄膜电位器
电位器式传感器
电位器由电阻元件与电刷两个基本部分组成,如图所示。电刷与电阻元件可靠接触并相对于电阻元件作直线运动或转动。
电位器作为传感元件有两个基本作用,一是作为变阻器,二是作为分压器。
电位器式传感器工作原理
线绕电位器由绕于骨架上的电阻元件和电刷组成,结构如图所示。
骨架单位长度的电阻值处处相等,输出电阻Rx或输出电压Uout与电刷位移L呈线性关系。
电位器式传感器工作原理
电位器式传感器工作原理
光电电位器是一种非接触式电位器,用光束代替电刷。
光电电位器的优点是无摩擦和磨损,提高了传感器的准确度、寿命和可靠性,阻值范围宽且分辨率高。其缺点是因输出阻抗较高而需要匹配,输出电流小,结构复杂,工作温度范围比较窄。
电位器式传感器工作时,一般在输出端都接有负载,如图所示。
设电位器电阻元件的电阻值为R0,负载的等效电阻值为Rf。当Rf>>R0时的工作状态称为空载运行,否则称为负载运行。
电位器式传感器
空载与负载运行
KR称为线性电位器的电阻灵敏度
Ku称为线性电位器的电压灵敏度
空载与负载运行
空载特性: