电阻式传感器

测量电路及电路应变仪：灵敏度高，非线性大，金属可忽略，半导体利用差动工作方式改善；调平：电阻调平法；电容调平法：阻容调平法、差容调平法。

电阻式传感器

• 电位器式传感器
  • 线绕式
    • • 空载：线性变化，Usc=KU0,K=R0/RL
      • 负载
      • 误差：K=2/3时，负载误差最大，最大负载误差0.15a,增大负载可减小
      • 阶梯特性：输出电压阶跃变化
      • 小阶跃电压：另外在电刷由m到m-时，小阶跃电压为U0*M(1/(N-1)-1/N)
      • 阶跃误差：ei=(+/-)1/(2N)
  • 非线绕式
    • 薄膜电位器
    • 导电塑料电位器
    • 光电电位器：完全无摩擦，精度、寿命、分辨率都高，组织范围广，但是工作温度受限制，输出电流小、输出阻抗高
  • 应用
    • 航空飞行高度传感器、电位器式位移传感器
• 电阻应变计的原理及特性
  • 结构
  • 应变电阻效应
  • 静态特性
    • 灵敏系数：一定范围内
    • 横向效应系数：H： H=Ky/Kx;横向部分变粗，大大减小横向效应
    • 机械滞后；蠕变和零漂；应变极限
    • 绝缘电阻：越高越好
  • 动态特性
    • 对正弦应变波的响应：随栅长和应变频率增加而增大
    • 对阶跃应变波的响应
    • 疲劳寿命
  • 温度特性及补偿
    • 产生热输出原因
      • 应变计和被测试材料均产生线性膨胀，膨胀系数不同，，应变计随试件变形，参生附加形变，引起电阻变化
    • 补偿方法
      • 单丝自补偿应变计
      • 双丝自补偿应变计
      • 桥路补偿法
  • 分类
    • 金属丝式应变计
    • 金属箔式应变计
    • 半导体应变计
• 湿敏电阻传感器的原理和应用
  • 类型
    • 陶瓷湿敏电阻、高分子湿敏电阻、金属氧化物膜型湿敏电阻
  • 应用
    • 阻容值测量、陶瓷元件加热去污
    • 交流电源湿度控制、房间湿度控制、汽车后玻璃窗自动去湿、浴室镜面水汽清除器
• 气敏电阻传感器的原理及应用
  • 类型：半导体气敏电阻、金属气敏电阻
  • 加热
    • 目的：清洗、对被检测气体进行选择
    • 方式：直热时、旁热式
  • 工作原理：物理吸附——化学键——解吸
  • 测量电路：加热电路、测试电路
  • 应用：煤气报警器、简易酒精测试仪、瓦斯报警器、一氧化碳报警器
• 电阻应变式传感器的应用
  • 类型：单轴、多轴、丝绕式、短接式、箔式、半导体、高温
  • 例子
    • 膜片式应变压力传感器
    • 裂纹探测应变计
    • 筒形结构称重传感器
    • 应变式加速度传感器
    • 应变式扭矩传感器
• 测量电路及电路应变仪
  • 应变电桥
  • 直流电桥及输出特性
    • 灵敏度大时，输出电压更大
    • 灵敏度高，非线性大，金属可忽略，半导体利用差动工作方式改善
    • 加减特性：相邻臂相减，相对臂相加
    • 输出特性：负载电阻RL=Rr时，输出功率最大
    • 应用：温度补偿，提高测量灵敏度
  • 交流电桥及平衡
    • 平衡条件：Z1*Z3=Z2*Z4
    • 调平：电阻调平法；电容调平法：阻容调平法、差容调平法
  • 电阻应变仪
    • 载频振荡器：一方面为应变电桥提供电压，另一方面为相敏检波器参考电压
    • 相敏检波器：一方面，将被测信号调至还原为信号原形，解调；另一方面，辨别相位信号，即相敏
    • 环形相敏检波器