其它电阻传感器 .ppt

合集下载

电阻式传感器精品PPT课件

6. 理解应变式传感器的结构设计及应用
2
3
概述
电阻应变式传感器——利用电阻应变片将应变转换为电阻变
化的传感器。主要用途——测量力、力矩、压力、加速度、重量等。
4
电阻应变式传感器的工作原理
将电阻应变片粘贴在弹性元件特定表面上，当力、扭矩、速度、加速度及流量等物理量作用于弹性元件时，会导致元件应力和应变的变化，进而引起电阻应变片电阻的变化。电阻的变化经电路处理后以电信号的方式输出。
6
设有一段长为L，截面积为A，电阻率为ρ的导体(如金属丝)，它具有的电阻为
L
2r 2(r-dr)
F
F
R l
A
L+dL
ρ:电阻系数 l:金属导线长度 A:金属导线截面积
当它受到轴向力F而被拉伸(或压缩)时，其L、A和ρ
均发生变化。
7
R l
A
两边取对数：ln R ln L ln A ln
两边微分：dR d dA dl R Al
16
敏基粘感底结栅—剂——固— —定应用敏变粘感片结栅中剂，最分并重别使要把敏的盖感部层和栅分敏与，感弹由栅性某固种元结金件于属相基细互底丝绝；绕缘在成；栅应使形变用。计应应工变变作计计时时中，，实基用现底粘应起结变着剂把把-电试应阻件变转应计换变基的准底敏确再感地粘元传贴件递在。给试敏敏件感感表栅栅面合的的金作被材用测料，部的为位选此，择基因对底此所必粘制须结造很剂的薄也电，起阻一着应般传变为递计应0.0性变2～能的0的作.04好用m坏。m起。着常决定性的作用。
——为金属材料的泊松比
d/ —金属丝电阻率的相对变化量
代入

《电阻应变式传感器》课件

薄膜电阻应变式传感器利用薄膜材料制作，具有高灵敏度、低热误差等特点；微型电阻应变式传感器则具有体积小、重量轻、易于集成等优点，常用于微机电系统等领域。
03
电阻应变式传感器的测量电路
直流电桥测量电路
优点
简单、可靠、稳定性好。
缺点
对温度变化敏感，需要采取温度补偿措施。
交流电桥测量电路
优点
对直流电源的稳定性要求较低，可以减小电源波动对测量结果的影响。
在工业生产过程中，电阻应变式压力传感器被广泛应用于压力控制、流量控制等场合，如气瓶压力监测、管道压力监测等。
汽车行业
汽车发动机、气瓶、刹车系统等都需要用到压力传感器，来监测和控制各种气体和液体的压力。
位移传感器的应用实例
自动化生产线
在自动化生产线上，位移传感器被用来检测和控制系统中的物体位置，如机器人手臂的定位、传送带的物体位置检测等。
电阻应变式传感器
目录
• 电阻应变式传感器简介 • 电阻应变式传感器的类型与特性 • 电阻应变式传感器的测量电路 • 电阻应变式传感器的误差来源与补偿方法 • 电阻应变式传感器的应用实例
01
电阻应变式传感器简介
定义与工作原理
定义
电阻应变式传感器是一种将应变转换为电阻变化的传感器，通过测量电阻的变化来测量受力状态。
总结词
半导体应变式传感器具有高灵敏度、低温度系数和良好的线性等优点。
详细描述
半导体应变式传感器利用半导体的压阻效应，即当半导体受到外力作用时，其电阻值会发生变化。这种传感器常用于测量加速度、压力和振动等物理量。
陶瓷电阻应变式传感器
总结词
陶瓷电阻应变式传感器具有耐高温、耐腐蚀、高绝缘性和良好的稳定性等特点。

《电阻式传感器》课件

绕制或印刷导电线路
在弹性元件上绕制或印刷导电线路，确保线路的电阻值和稳定性。
04
电阻式传感器的实际应用案例
压力传感器
01
压力传感器是一种常见的电阻式传感器，它能够将压力信号转换为电信号，从而实现压力的测量和控制。
02
在汽车工业中，压力传感器被广泛应用于发动机控制、气瓶压力监测、空调系统等。
市场发展与竞争格局
市场需求
随着工业自动化、智能制造等领域的发展，电阻式传感器的市场需求不断增长。
竞争格局
国内外企业在电阻式传感器市场上展开激烈竞争，技术、品质和服务成为竞争的关键因素。
市场趋势
未来电阻式传感器市场将朝着智能化、小型化、集成化、高精度和高可靠性的方向发展。
06
总结与展望
电阻式传感器的重要地位
温度影响
电阻式传感器的电阻值会受到温度的影响，导致测量结果的误差。因此，需要采取一定的温度补偿措施。
稳定性
经过长时间使用和多次测量后，电阻式传感器仍能保持其基本特性的能力，是衡量传感器性能的重要指标。
响应时间与恢复时间
响应时间
电阻式传感器对输入物理量变化做出反应的时间，即从输入变化到输出变化所需的时间。
原材料准备
根据设计要求，准备所需的敏感材料、弹性材料和辅助材料。
性能测试与校准
对制造完成的电阻式传感器进行性能测试和校准，确保其测量精度和稳定性达到预期要求。
制造弹性元件
根据设计图纸，采用机械加工或成型工艺制造弹性元件。
组装与调整
将敏感元件、弹性元件和导电线路组装在一起，并进行必要的调整和测试，以确保传感器性能符合要求。
生物材料
结合生物材料，开发出具有生物相容性和生物活性的传感器，用于医疗、生物监测等领域。

《电阻应变传感器》课件

电阻应变传感器经过适当的封装和保护，能够在恶劣环境下稳定工作。
电阻应变传感器的缺点
对温度敏感
电阻应变传感器的电阻值受温度影响较大，需
要进行温度补偿。
长期稳定性问题
长时间使用下，电阻应变传感器的性能可能会发生漂移，需要定期校
准。
低频响应较差
对于低频范围内的应变变化，电阻应变传感器的响应速度可能会比较
应变式压力传感器
总结词
利用电阻应变片的形变来测量压力的大小。
详细描述
应变式压力传感器通常由压力敏感元件、基座、电阻应变片和测量电路组成。当压力作用于敏感元件时，元件发生形变，带动应变片发生形变，导致电阻值发生变化，通过测量电路将电阻变化转换为电信号，从而实现对压力的精确测量。应变式压力传感器广泛
《电阻应变传感器》ppt课件
$number {01}
目录
• 电阻应变传感器简介 • 电阻应变传感器的类型与结构 • 电阻应变传感器的测量电路 • 电阻应变传感器的应用实例 • 电阻应变传感器的优缺点与展望
01
电阻应变传感器简介
电阻应变传感器的定义与工作原理
定义
电阻应变传感器是一种将应变转换为电阻变化的传感器。
05
电阻应变传感器的优缺点与展望
电阻应变传感器的优点
高灵敏度
电阻应变传感器能够检测到微小的应变变化，因此具有很高的灵敏度。
稳定性好
电阻应变传感器易于与微电子技术相结合，实现小型化和集成化。
线性响应
电阻应变传感器的输出与输入之间具有良好的线性关系，使得测量结果更为准确。
易于实现小型化和集成化
陶瓷电阻应变片
总结词
陶瓷电阻应变片具有耐高温、耐腐蚀、抗辐射等优点，适用于各种恶劣环境下的测量。

传感器与检测技术第二章电阻式传感器.ppt

11
2.1 电位器式传感器
二、阶梯特性、阶梯误差、分辨率电刷在与一匝导线接触过程中，虽有小位移，
但阻值无变化当电刷离开这一匝，接触下一匝时，电阻突然
增加，特性曲线出现阶跃
其阶跃值即视在分辨率为
U Umax n
12
2.1 电位器式传感器
在移动过程中，会使得临近的量匝短路，电位器总匝数从n减小到(n-1)，总阻值的变化使得在视在分辨率之中还产生了次要分辨脉冲，即一个小的阶跃。
U max•Umax
9
2.1 电位器式传感器
线性电位器的骨架截面此处处相等、并且由材料均匀的导线按相等的节距绕成。对某一匝节距为 t线圈来说，电阻变化量为：
Rl2(bh)
AA
10
2.1 电位器式传感器
电阻灵敏度：
kR
R max X max
nR2(bh)
nt At
电压灵敏度：
kuU Xm ma a x xIX R m maax xI2(bA h)t
16
xmax
eby
n xmax
1 100% n
2.1 电位器式传感器
从图2-5中可见,在理想情况下，特性曲线每个阶梯的大小完全相同,则通过每个阶梯中点的直线即是理论直线（灵敏度），阶梯曲线围绕它上下跳动，从而带来一定误差，这就是阶梯误
差。电位器的阶梯误差γj通常以理想阶梯特性
曲线对理论特性曲线的最大偏差值与最大输出电压值的百分数表示，即
所示。这时,电位器(理想阶梯特性的线绕电位器)的电压分辨
率定义为:在电刷行程内,电位器输出电压阶梯的最大值与最
大输出电压Umax之比的百分数,即为：
Umax
eba
n Umax

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

2020/10/25
24
酒精测试仪
呼气管
2020/10/25
25
家庭用煤气报警器
2020/10/25
26
家庭用液化气报警器
2020/10/25
27
一氧化碳传感器
2020/10/25
28
其他气体传感器甲烷传感器
NH3传感器
2020/10/25
29
二、二氧化钛氧浓度传感器
半导体材料二氧化钛（TiO2）属于N型半导体，对氧气十分敏感。其电阻值的大小取决于周围环境的氧气浓度。当周围氧气浓度较大时，氧原子进入二氧化钛晶格，改变了半导体的电阻率，使其电阻值增大。
2020/10/25
32
氧浓度传感器外形
可用于汽车尾气测量
2020/10/25
33
汽车尾气分析
2020/10/25
34
有毒气体传感器的使用
2020/10/25
35
湿敏电阻传感器
绝对湿度：是指大气中水汽的密度，即每一立方米大气中所含水汽的质量(克数)。
相对湿度：是大气中实有水汽压与当时温度下饱和水汽压的百分比，是日常生活中常用来表示湿度大小的方法。当相对湿度达100%时，称饱和状态。
测温热电阻传感器
按热电阻性质不同可分为：金属热电阻（热电阻）和半导体热电阻（称热敏电阻）。
一、金属热电阻
工作原理：温度升高，金属内部原子晶格的振动加剧，从而使金属内部的自由电子通过金属导体时的阻碍增大，宏观上表现出电阻率变大，电阻值增加，我们称其为正温度系数，即电阻值
与温度的变化趋势相同。
湿敏电阻的原理：水是一种强极性的电解
质。水分子极易吸附于固体表面并渗透到固体
内部，引起半导体的电阻值降低，因此可以利
用多孔陶瓷、三氧化二铝等吸湿材料制作湿敏
电阻。
2020/10/25
36
露点
降低温度会产生结露现象。露点与农作物的生长有很大关系，结露也严重影响电子仪器的正常工作，必须予以注意。
MQN 型气敏半导体器件是由塑料底座、电极引线、不锈钢网罩、气敏烧结体以及包裹在烧结体中的两组铂丝组成。一组铂丝为工作电极，另一组（下图中的左边铂丝）为加热电极兼工作电极。
气敏电阻工作时必须加热到200300℃，其目的是加速被测气体的化学吸附和电离的过程并烧去气敏电阻表面的污物（起清洁作用）。
39
电子湿度计模块
2020/10/25
封装后的外形
40
电子式温湿度计
2020/10/25
41
机械式、电子式温湿度计对比
2020/10/25
42
休息一下
2020/10/25
43
2020/10/25
30
TiO2氧浓度传感器结构及测量转换电路
a）结构 b）测量转换电路
1－外壳（接地）2－安装螺栓 3－搭铁线 4－保护管
5—补偿电阻 6－陶瓷片 7－TiO2氧敏电阻 8－进气口
9－引脚 2020/10/25
31
二氧化钛气敏电阻与补偿热敏电阻同处于陶瓷绝缘体的末端。当氧气含量减小时，RTiO2的阻值减小，Uo增大。
2020/10/25
5
小型铂热电阻
2020/10/25
6
防爆型铂热电阻
2020/10/25
7
汽车用水温传感器及水温表
铜热电阻
2020/10/25
8
学习查“铂热电阻分度表”
附录铂热电阻分度表
2020/10/25
9
热电阻的阻值Rt与温度t的关系可用下面的表达式：
R tR 0(1AtB2 tC3 tD 4)t
2020/10/25
1
取一只 100W/220V 灯泡，用万用表测量其电阻值，可以发现其冷态阻值只有几十欧姆，而计算得到的额定热态电阻值应为484 。
2020/10/25
2
易提纯、复现性好的金属材料才可用于制作热电阻
2020/10/25
3
热电阻的主要技术性能
2020/10/25
4
薄膜型及普通型铂热电阻
2020/10/25
测量露点的仪器
37
水蒸气的凝结将给仪器设备带来各种危害
2020/10/25
38
湿度对电子元件的影响
当环境的相对湿度增大时，物体表面就会附着一层水膜，并渗入材料内部。这不仅降低了绝缘强度，还会造成漏电、击穿和短路现象；潮湿还会加速金属材料的腐蚀并引起有机材料的霉烂。
2020/10/25
17
热敏电阻体温表
2020/10/25
18
热敏电阻用于CPU的温度测量
（参考小熊在线公司资料）
2020/10/25
19
热敏电阻用于电热水器的温度控制
2020/10/25
20
气敏电阻
气敏电阻传感器可以把某种气体的成分、浓度等参数转换成电阻变化量，再转换为电流、电压信号。
气敏电阻品种繁多，主要有可测量还原性气体的 MQN型和测量氧气浓度的TiO2气敏电阻两大类。
一、还原性气体传感器
所谓还原性气体就是在化学反应中能给出电子，化学价升高的气体。还原性气体多数属于可燃性气体，例如石油蒸气、酒精蒸气、甲烷、乙烷、煤气、天然气、氢气等。
2020/10/25
21
测量还原性气体的气敏电阻一般是用SnO2、 ZnO或Fe2O3等金属氧化物粉料添加少量铂催化剂、激活剂及其它添加剂，按一定比例烧结而成的半导体器件。
2020/10/25
13
热敏电阻外形
MF12型 NTC热敏电阻
聚脂塑料封装热敏电阻
2020/10/25
14
其他形式的热敏电阻
玻璃封装 NTC热敏电阻
MF58 型热敏电阻
2020/10/25
15
其他形式的热敏电阻
带安装孔的热敏电阻
大功率PTC热敏电阻
2020/10/25
16
非标热敏电阻
2020/10/25
NTC又可分为两大类：第一类用于测量温度，它的电阻值与温度之
间呈严格的负指数关系。空调、电热水器测温。第二类为突变型（CTR）。当温度上升到
某临界点时，其电阻值突然下降。显像管灯丝回
路中串联一个突变型NTC。
2020/10/25
11
PTC电阻是在钛酸钡中掺入其他金属离子。非线性的：起限流、保护作用。如：电视机
RtR0(1AtB2tC3tD4)：t 热电阻在温度t时的电阻值
RtR0(1AtB2tC3tD4)t：热电阻在零摄氏度时的电阻值 A、B、C、D：温度系数
电阻与温度成非线性，可查表得到
或
Rt R0(1t)
RtR0(1t) ：温度系数
2020/10/25
10
热敏电阻
热敏电阻有负温度系数（NTC）和正温度系数（PTC）之分。
显像管的消磁线圈上串联一个PTC热敏电阻。接近线性：掺入大量杂质的Si单晶。
五根曲线分别为哪一种热敏电阻？
2020/10/25
12
热敏电阻的外形、结构及符号
a）圆片型热敏电阻 b）柱型热敏电阻 c）珠型
热敏电阻 d）铠装型 e）厚膜型 f）图形符号
1—热敏电阻
2—玻璃外壳 3—引出线
4—紫铜外壳 5—传热安装孔
2020/10/25
22
图2-24 MQN型气敏电阻结构及测量电路
a）气敏烧结体 b）气敏电阻外形 c）基本测量转换电路
1—引脚 2—塑料底座 3—烧结体 4—不锈钢网罩 5—加热电极
6—工作电极 7—加热回路电源 8—测量回路电源
2020/10/25
23
气敏电阻外形
其他可燃性气体传感器
酒精传感器
在图b中，与气敏电阻串联的热敏电阻Rt 起温度补偿作用。当环境温度升高时，TiO2气敏电阻的阻值会逐渐减小，只要Rt也以同样的比例减小，根据分压比定律，Uo不受温度影响，减小了测法工作。必须在TiO2气敏电阻外面套一个加热电阻丝。