电子秤制作

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1、项目2电子秤的制作——压力检测黄冈职业技术学院传感器应用电子秤的制作项目要求利用电阻应变式传感器制作一个电子称，测量范围为2kg,其分辨力为1克，测量精度0.5％RD±l字利用数码管显示测量值。项目目标知识目标：1、掌握电阻应变式传感器的结构、测量电路和工作原理2、掌握自感式传感器的结构、测量电路和工作原理能力目标：1、能利用电阻应变传感器实现压力等信号的检测2、能利用电感式传感器实现气体压力等信号的检测素质目标：1、培养耐心细致的工作态度和严谨扎实的工作作风2、培养团结协作的合作精神项目内容知识点：1、电阻应变式传感器测量压力2、电感式传感器测量压力电路组装与

2、调试考核拓展训练一、应变式传感器概述工作原理：将被测量的变化转换成电阻值的变化，再经过转换电路变成电信号输出。优点：结构简单、使用方便、性能稳定、可靠、灵敏度高和测量速度快等应用：广泛航空、机械、电力、化工、建筑、医学等许多领域，常用来测量力、压力、位移、应变、扭矩、加速度等知识点1电阻应变式式传感器物理量电量二、电阻应变片的种类与结构知识点1电阻应变式式传感器1．丝式应变片：结构如下图所示。2、箔式应变片：如左图所示，箔材厚度多为0.001-0.01mm。3.薄膜应变片3、薄膜应变片：采用真空蒸发或真空沉积等方法，将电阻材料在基底上制成一层各种形状的敏感栅。一

3、根金属电阻丝，在其未受力时，原始电阻值为：三、电阻的应变效应电阻应变片的工作原理是基于金属的电阻应变效应。知识点1电阻应变式式传感器当电阻丝受到拉力F作用时，引起电阻值变化量为1、应变效应轴应变量径向应变量由，得所以则:知识点1电阻应变式式传感器由上面2式相除得由于得令知识点1电阻应变式式传感器最终可得：2、弹性敏感元件根据弹性元件结构形式（柱形、筒形、环形、梁式、轮辐式）和受载性质（拉、压、弯曲、剪切等）的不同，它们可分为许多种类。（1)柱式弹性元件（2）薄壁圆筒（3）悬臂梁弹性圆柱薄壁圆筒受力分析等截面悬臂梁等强度悬臂梁知识点1电阻应变式式传感器知识点2电感

4、式传感器一、自感式传感器1、基本变间隙自感式传感器结构如下图所示。工作时衔铁与被测物体连接，被测物体的位移将引起空气间隙长度发生变化。由于气隙磁阻的变化，导致了线圈电感量的变化。线圈的电感设传感器的初始间隙长度为δ0，面积为So，线性化处理后的电感相对增量为电感相对增量灵敏度K为为了减小非线性误差，实际测量中广泛采用差动变间隙式电感传感器。知识点2电感式传感器2、差动变间隙式传感器如图所示为差动变间隙式电感传感器的结构原理图。知识点2电感式传感器差动形式输出的总电感变化量近似为电感相对变化量为则电感相对增量灵敏度K为结论：①差动式比单线圈式的灵敏度高一倍；②差动

5、式的线性度得到明显改善。3、螺管型电感式传感器如图所示为螺管型电感式传感器的结构图。螺管型电感传感器的衔铁随被测对象移动，线圈磁力线路径上的磁阻发生变化，线圈电感量也随之变化，线圈电感量的大小与衔铁位置有关，线圈的电感量L与衔铁进入线圈的长度x保持线性关系。知识点2电感式传感器(1)交流变压器式电桥优点：使用元件少，输出阻抗小,获得广泛应用u0z2z1u/2u/2上一页返回下一页4、测量电路知识点2电感式传感器输出空载电压a、初始平衡状态，Z1=Z2=Z,u0=0b、衔铁偏离中间零点时c、传感器衔铁移动方向相反时（2）谐振电路谐振电路如下图所示。图（a）中Z为传

6、感器线圈，e为激励电源。若谐振电路中激励源的频率为f，则可确定其工作在谐振曲线A点。这种电路灵敏度很高，但非线性严重，常与单线圈自感式传感器配合，用于测量范围小或线性度要求不高的场合。知识点2电感式传感器（3）调频电路传感器自感变化将引起输出电压频率的变化GCLf特点：灵敏度很高，但线性差，适用于线性要求不高的场合Lf0知识点2电感式传感器1、螺线管式传感器的结构与工作原理二、互感式传感器---差动变压器LPRS2LS1M1M2LS2RS1RP～～～螺线管式差动变压器等效电路差动变压器工作在理想情况下（忽略涡流损耗、磁滞损耗和分布电容等影响）时的等效电路：知识点

7、2电感式传感器当次级开路时，初级绕组的交流电流为：次级绕组的感应电动势为：由于次级绕组反向串接，故差动变压器输出电压为知识点2电感式传感器其有效值为①铁芯处于中间位置时，M1=M2=M，U0=0②铁芯上升时，M1=M+ΔM，M2=M-ΔM③铁芯下降时，M1=M-ΔM，M2=M+ΔM与U1同极性与U2同极性知识点2电感式传感器零点残余电压：0Ｕ０xＵＺ当差动变压器的衔铁处于中间位置时，理想条件下其输出电压为零。但实际上，当使用桥式电路时，在零点仍有一个微小的电压值(从零点几mV到数十mV)存在，称为零点残余电压。知识点2电感式传感器零点残余电压产生原因：①基波分量

8、②高次谐波消除零点残余电