传感器(唐文彦)总复习总结.doc

传感器(唐文彦)总复习总结.doc一■电阻式传感器
基本原理：将被测的非电量转换成电阻值的变化，再经转换电路变成电量输出。
应变式传感器
工作原理:金属的电阻应变效应:金属导体的电阻随着机械变形（伸长或缩短）的大小发 生 变化的现象称为金属的电阻应变效应。
特点：结构简单，性能稳定，灵敏度较高，适用于动态测量。
1） 横向效应：将直的电阻丝绕成敏感栅之后，虽然长度相同，但应变状态不同，其灵敏系 数降低了。这种现象称横向效应。
为了减少横向效应产生的测量误差，一般多采用箔式应变片，其圆弧部分尺寸较栅丝尺寸 大得多，电阻值较小，因而电阻变 化量也就小得多。
2） 机械滞后应变片安装在试件上以后，在一定温度下，其（AR/R ） -£的加载特性与卸载 特性不重合，在同一机械应变值旳下，其对应的AR/R值（相对应的指示应变d ）不一致。 加载特性曲线与卸载特性曲线的最大差值Asm称应变片的滞后。
机械滞后产生的原因：敏感栅、基底和粘合剂在承受机械应变后所留下的残余变形所造成 的。
3） 零漂（P0 ）:粘贴在试件上的应变片，在温度保持恒定、不承受机械应变时，其电阻值 随时间而变化的特性，称为应变片的零漂。
4） 蠕变（0 ）:如果在一定温度下，使其承受恒定的机械应变，其电阻值随时间而变化的特 性，称为应变片的蠕变。一般蠕变的方向与原应变量变化的方向相反。
5） 最大工作电流：是指允许通过应变片而不影响其工作的最大电流值。
6）绝缘电阻：是指应变片的引线与被测试件之间的电 阻值。通常要求50MQ-100MQ以上。 7）电阻式应变片的温度误差：当测量现场环境温度变化时，由于敏感栅温度系数及栅丝与 试件膨胀系数之差异性而给测量带来的附加误差，称为应变片的温度误差。
对应变片温度误差产生的主要因素进行分析：； 阻丝材料的线膨胀系数影响。
温度补偿方法:（1 ）线路补偿法（加温度补偿电阻）：利用电桥的和、差原理来达到温度 补偿的目的。（2 ）自补偿法（选材）：主要是通过精心选配敏感栅材料与应变片结构参数 来实现温度补偿。
压阻式传感器
工作原理：对半导体材料施加外力作用时，除了产生形变之外，材料的电阻率也要发生明 显变化，这种现象被称为“压阻效应”。
特点：压阻式应变片的灵敏度比金属丝式的要高50 ~ 80倍；半导体材料的应变片尺寸小、 横向效应小、滞后和蠕变都很小。
电感式传感器
基本原理：将电感式传感器是基于电磁感应原理，它是把被测量转化为电感量（自感或互 感）的一种装置。可用来测位移、压力、振动等多种非电量，既可用于静态测量，又可用 于动态测量。
自感式传感器—变磁阻式传感器
原理：衔铁移动导致气隙变化导致电感量变化，从而得知位移量的大小方向。
1）变气隙式自感传感器（改变I 6——磁路中气隙长度）
须保持气隙磁通截面积不变；
输出特性是非线性的；
灵敏度随着气隙的增加而减小；
为保证一定的测量范围和线性度，通常6 = ~ , △§= （ 1/5-1/10 ） 6.
2） 变面积式自感传感器（改变S ）
须保证气隙长度保持不变；
磁通面积随着被测量改变，即衔铁水平方向移动；
输出特性呈线性；
可以得到较大的线性范围。
3） 螺管式自感传感器（改变p ）
由于空气气隙