电阻应变传感器原理与应用详解——第2版课件

本章节内容深入探讨了第二章第一节——电阻传感器，特别是电阻应变传感器在自动检测技术中的应用。电阻应变传感器是利用导体或半导体材料在外力作用下的机械变形，导致其电阻值变化来测量力、压力和应变的传感器。它主要由电阻应变片、弹性元件和测量转换电桥电路构成。 首先，章节介绍了应变效应的基本原理，即当物体受到拉伸或压缩时，其电阻会发生相应的变化。以金属丝为例，长度增加、直径减小会导致电阻增大。对于半导体材料，如硅、锗等，其压阻系数较大，受力时电阻会明显改变，表现出压阻效应。 在讲解中，还涉及了应变片的工作原理。应变片通常由引出线、覆盖层、基底和电阻丝构成，其中电阻丝的长度(l)和宽度(b)决定了有效使用面积。当金属丝或半导体受到力的作用时，其电阻值会根据拉伸或压缩的程度发生相应变化。 章节详细阐述了应变片的种类，可能包括金属应变片和半导体应变片，每种都有其独特的性能特点。非平衡电桥是测量应变片电阻变化的常用电路，通过比较两边桥臂的电阻变化，实现信号的放大和处理。此外，章节还讨论了如何进行调零和温度补偿，以提高测量的准确性。 实际应用方面，电阻应变传感器被广泛用于荷重传感器、汽车衡、力矩传感器以及压阻式固态压力传感器等领域。例如，在汽车衡中，应变片用于测量车辆的重量；在工业设备中，用于监测结构的应力和振动；而在压阻式固态压力传感器中，它们直接感受压力变化并转化为电信号。 此外，章节还提到了压阻式固态压力传感器，这是一种基于压阻效应的新型传感器，相比传统的液体或气体压力传感器，具有体积小、重量轻、抗电磁干扰等优点，常用于精确测量各种压力。 本节内容涵盖了电阻应变传感器的基础理论、构造、测量电路以及其在实际应用中的重要性，为理解和设计自动化检测系统提供了扎实的技术基础。