北航传感器原理13.pptx

传感器技术及应用——几种典型的模拟式传感器(二) 李成 思考题(第4讲:几种典型的模拟式传感器) ? 课程回顾: 回答要点: 电位器式、应变式、压阻式传感器思考题(第4讲:几种典型的模拟式传感器) 、应变式、压阻式传感器的主要区别? 课程回顾: 回答要点: 物理量变化电阻变化传感转换元件大电阻变化型, R:0—R 传电位器式传感器物理量变化变形(应力、应变) 敏感元件转换元件电阻变化微电阻变化型, R:0—20%R 传应变式传感器敏感元件转换元件电阻变化电阻率微电阻变化型,灵敏度比应变式高 50~70 倍压阻式传感器物理量变化思考题(第4讲:几种典型的模拟式传感器) ?(10分) 课程回顾: 回答要点: (1)位移式变换原理( 2分) (2)可以直接输出较大信号( 4分) (3)磨损,有较大的负载效应和负载误差( 4分) Q:电位器传感器在使用中还需考虑那些特性? 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特性曲线,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。工程上常把实际阶梯曲线简化成理想阶梯曲线。?阶梯特性和阶梯误差线绕式电位器的特性课程回顾: 思考题(第4讲:几种典型的模拟式传感器) ? 课程回顾: 回答要点: 在实际设计中,为改善阶梯误差和分辨率: (1 )需增加匝数, 即减小导线直径(小型电位器通常选 或更细的导线); (2)增加骨架长度(如采用多圈螺旋电位器)。仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng. ?灵敏度?????????????? xtxq xxhxbx xR?????2???????????????? Ixtxq xxhxbIx xRx xU????????2线绕式电位器的特性线性线绕电位器的电阻灵敏度和电压灵敏度除与电阻率ρ有关外,还与骨架尺寸 h和b 、导线横截面积 q 、绕线节距 t 等结构参数有关。电压灵敏度还与通过电位器的电流 I的大小有关。课程回顾: 思考题(第4讲:几种典型的模拟式传感器) ? 课程回顾: 回答要点: ?需要非线性输出(指数函数、对数函数、三角函数); ?修正、补偿非线性; ?改善负载误差。仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng. 概述 线绕式电位器的特性 非线性电位器 电位器的负载特性及负载误差 电位器的结构与材料 非线绕式电位器 典型的电位器式传感器 电位器式传感器仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng. 思考题(第4讲:几种典型的模拟式传感器) ? 课程回顾: 回答要点: ?????????????? xxtxq xxhxyxR?????2 kx y? 2 ax y????????? x dx tq h kx xR 02????????? x dx tq h ax xR 0 22?