电阻式传感器原理与应用.ppt

《电阻式传感器原理与应用.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、1变阻器式传感器工作原理电阻式传感器23测量电路4金属电阻应变片的结构(a)丝式(b)箔式电阻应变式传感器工作原理1)金属电阻应变片51)金属电阻应变片假设一根长度为L横截面积为A电阻率为ρ，则电阻R为当受到应变作用，L、A和ρ都会发生变化，使得R产生的相对变化为设金属的截面半径为r,则有6根据材料力学理论，对于受拉压得圆杆有其中：ε---所承受的应变μ---材料的泊松比σ---轴向应力λ---材料的压阻系数E---材料的弹性模量带入原式有体型半导体应变片的结构1—引线；2—半导体片；3—基片2)半导体应变片8薄膜型半导体应变片的结构1—锗膜；2—绝缘层；3—金属箔基底；4—引线扩散型

2、半导体应变片的结构1—N型硅；2—P型硅扩散层；3—二氧化硅绝缘层；4—铝电极；5—引线测量电路直流电桥电路(1)平衡条件直流电桥电路10当R无限大时，电桥有输出电压L如果R为应变片电阻，初始时应变片未受应变，电桥处于平衡状态1此时U=0电桥处于平衡条件0当电桥R承受应变产生∆R的变化时，输出电压为11假设略去分母中微量则有非线性误差的补偿方法上式是一种理想化的线性关系，是假定应变片电阻的相对变化很小，而且可忽略的理想情况。减少和消除非线性误差的方法，有如下几种：（1）采用差动电桥（2）提高桥臂比半差动电桥在同一试件上分别粘贴两只应变片，一只感受拉力，一只感受压力，两者符号相反，大小相等

3、。半差动电桥不仅能消除非线性误差，而且可使得电压灵敏度比使用单应变片时提高一倍，同时还可起到温度补偿作用。13全差动电桥电路若是在同一试件上分别粘贴四片应变片，其中两片受拉力，两片受压力将两个应变符号相同的应变片接在相同的桥臂上，则构成全差动电桥。采用全差动电桥的输出电压是用单应变片工作电桥灵敏度的四倍，是半差动电桥的两倍。14汽车上的电阻式传感器主要有翼片式空气流量计、节气门位置传感器、半导体压阻式进气压力传感器、加速踏板位置传感器、安全气囊中央碰撞传感器、可变电阻式液位传感器等。电阻式传感器在汽车上的应用15几种电阻应变式传感器的原理示意图(a)位移传感器(b)加速度传感器(c)力传

4、感器(d)扭矩传感器(e)压力传感器16翼片式空气流量计图4.16翼片式空气流量计的结构17图4.19翼片式空气流量计电路原理图4.20翼片式空气流量计的工作原理18线性输出型节气门位置传感器结构与输出特性(a)结构组成(b)输出特性线性输出型节气门位置传感器与ECU的连接19压阻式进气压力传感器的结构压阻式进气压力传感器的工作原理20加速踏板位置传感器的电路与输出特性1—传感器可调范围；2—控制使用范围；3—全闭；4—全开21安全气囊中央碰撞传感器燃油液位传感器图4.26中央碰撞传感器图4.27燃油液位传感器22燃油油量表电路谢谢指导！汇报完毕