压力传感器(大学物理).doc

膆一、、结构及工作参数。——电桥法。***。。、调整与定标。羁薇二、实验原理莅压力传感器是把一种非电量转换成电信号的传感器。弹性体在压力(重量)作用下产生形变(应变),导致(按电桥方式联接)粘贴于弹性体中的应变片,产生电阻变化的过程。蚂压力传感器的主要指标是它的最大载重(压力)、灵敏度、输出输入电阻值、工作电压(激励电压)(VIN)、输出电压(VOUT)范围。肁压力传感器是由特殊工艺材料制成的弹性体、电阻应变片、温度补偿电路组成;并采用非平衡电桥方式联接,最后密封在弹性体中。羈弹性体:螃一般由合金材料冶炼制成,加工成S型、长条形、圆柱型等。为了产生一定弹性,挖空或部分挖空其内部。莁电阻应变片:膁金属导体的电阻R与其电阻率ρ、长度L、截面A的大小有关。膅(1)薅导体在承受机械形变过程中,电阻率、长度、截面都要发生变化,从而导致其电阻变化。膀(2)芀这样就把所承爱的应力转变成应变,进而转换成电阻的变化。因此电阻应变片能将弹性体上应力的变化转换为电阻的变化。薆电阻应变片的结构:电阻应变片一般由基底片、敏感栅、引线及履盖片用粘合剂粘合而成。羃电阻应变片的结构如图1所示:膃芀1-敏感栅(金属电阻丝)2-基底片3-覆盖层4-引出线蚃图1电阻丝应变片结构示意图蒁蚈敏感栅:是感应弹性应变的敏感部分。~,它实际上是一个电阻元件,。b×l称为应变片的使用面积(应变片工作宽度,应变片标距(工作基长)l),应变片的规格一般以使用面积和电阻值来表示,如3×10平方毫米,350欧姆。膆基底片:,~,使它能与试件及敏感栅牢固地粘结在一起,另外它还具有良好的绝缘性、、胶膜和玻璃纤维布等。肄引出线的作用是将敏感栅电阻元件与测量电路相连接,-,并与敏感栅两输出端相焊接,  粘合剂:将应变片用粘合剂牢固地粘贴在被测试件的表面上,随着试件受力形变应变片的敏感栅也获得同样的形变,从而使其电阻随之发生变化,:是将四片电阻片分别粘贴在弹性平行粱A的上下两表面适当的位置,、R2、R3、R4是四片电阻片,粱的一端固定,另一端自由用于加载荷(如外力F)。薀弹性梁受载荷作用而弯曲,梁的上表面受拉,电阻片R1、R3亦受拉伸作用电阻增大,梁的下表面受压,R2、R4电阻减小。这样外力的作用通过梁的形变而使四个电阻值发生变化,这就是压力传感器。蒀应变片可以把应变的变化转换为电阻的变化,为了显示和记录应变的大小,还需把电阻的变化再转换为电压或电流的变化。最常用的测量电路为电桥电路。芆薁三、实验仪器莂芈莆四、、、半等臂电桥的含义?,测定单臂电桥平衡时或近似平衡时,两电阻箱的阻值R。取多少??金属电阻参数为100欧姆(正负5%,1/8瓦),说明什么?蒂袆五、实验内容薅实验(1)(1)(1)按实验电路接好测量电路。其中R1和R2在实验板上为固定电阻,Rx1和Rx2用电阻箱,调节供电电源电压E0=。衿(2)R1=R2=1MW,即K=1;再调节Rx1=Rx2=10KW,即使UAB=0。但由于电阻箱存在一定误差,以及接触电阻等因素的影响,此时电桥未必能平衡,即UAB¹0;为此需要微调电压表,使UAB=0。蚅羁蚂蚈图6实验板螅图7实验电路莂 (3)使Rx1每次增大200W,用电压表测出电桥相应的输出电压UAB,。(1)调节,使电桥平衡。螅(2)使Rx1每次增大200W,而Rx2相应每次减少200W,测出电桥的相应输出电压。直到Rx1、。螃实验(2),电源电压接压力传感特性测试仪的电源输出端,为传感器提供工作电源,传感器输出端接压力传感器特性测试仪的信号输入端,从而对不平衡电桥(即压力传感器)的输出电压进行放大、测量和显示。,预热十五分钟以上,。再旋转调零