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《传感器技术及应用》 项目三 力和压力的测量分解

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现代传感器技术及其应用_力、压力传感器new

现代传感器技术及其应用_力、压力传感器new
在试件上安装两个工作应变片，一片受拉，一片 受压，它们的阻值变化大小相等、符号相反，接 入电桥相邻臂, 这时输出电压Uo与△R1/ R1成严格 的线性关系，没有非线性误差，而且电桥灵敏度 比单臂提高一倍，还具有温度误差补偿作用 .
卸载
加载 F
图2-3 弹性后效
5. 固有振荡频率
弹性敏感元件都有自己的固有振荡频 率f0 ,它将影响传感器的动态特性。传感 器的工作频率应避开弹性敏感元件的固 有振荡频率，往往f0希望较高。在f0会发 生共振.
2.2.2 弹性敏感元件的分类
弹 性 敏 感 元 件 分 类 力转换为应变或位移的变换力的弹性敏感元件。
F
力敏感元件
图2-1
转换元件
力传感器测量示意图
测量、显示 电路
力的计量单位及测量原理
力的计量单位为牛顿 1N 1kg m / s 2
力 的 测 量 的 原 理
力 的 静 力 效 应 力 的 动 力 效 应 指弹性物体受力后产生变形的一种物理现象。由胡克定律 知：如在弹性范围内,弹性物体在力的作用下产生的变形 （x），与所受的力F成正比(k为弹性元件的劲度系数)。 因此，只要通过一定的手段测出物体的弹性变形量，就可 间接确定物体所受力的大小。
得出单臂电桥输出： 1 R U 1 kU U 0 i i 4 R 4 电桥总输出 U i R1 R2 R3 R4 kU i
U 0
图2-13a
(1 2 3 4 ) 4 R1 R2 R3 R4 4
2、差动电桥
消除非线性误差的方法 ——采用差动电桥
返回本章目录
2.2 弹性敏感元件
弹性敏感元件把力或压力转换成了应变或 位移,然后再由转换电路将应变或位移转换 成电信号。

电子课件-《传感器应用技术》-B02-0065 模块五

电子课件-《传感器应用技术》-B02-0065 模块五
力的表示方法,测量压力的传感器也可分为 三大类,即绝对压力传感器、相对压力传感器和差压传 感器。
1. 绝对压力传感器 绝对压力传感器所测得的压力数值是以真空为起点 的压力。 2. 相对压力传感器 相对压力传感器也称表压传感器。 3. 差压传感器 差压是指两个压力P1和P2之差,又称为压力差。
某公司技术员接到某桥梁应力监测任务,要在30天内监测 桥梁不同部位的金属支架应力,并记录下来,便于后续分析, 同时还要监控桥梁结构应力状况,且经费有限。
本课题将制作一个满足上述要求的10路桥梁应力自动监 测、记录系统方案。
模块五 压力测量
力传感器
模块五 压力测量
任务分析：
桥梁应力自动监测、记录系统中最关键的是力传感器 。10路信号采集系统可以使用通用模拟信号采集设备。
模块五 压力测量
3. 安装压力传感器应考虑的因素 除了上述两个关键环节之外,安装压力传感器时还应考虑 以下因素： （1）安装在能满足仪表使用的环境条件和易观察、易检 修的地方。 （2）安装地点应尽量避免振动和高温影响,对于蒸汽和 其他可凝结的气体以及当介质温度超过６０℃时,就需要选 用带冷凝管的压力接嘴进行安装。 （3）测量有腐蚀性、黏度较大、易结晶、有沉淀物的介 质时,应选取带隔离膜片的压力传感器。
模块五 压力测量
一般选择原则是： （1）取压口不得取在管道的弯曲、分叉及形成涡流 的地方。 （2）当管道内有突出物体时,取压口应选在突出物 体的前面。 （3）如果在阀门附近取时,与阀门的距离应大于2D ，(D 为管道直径),取压口若在阀门后,与阀门的距离应 大于3D。 （4）取压口应处于流速平稳、无涡流的区域。
模块五 压力测量
思考与练习：
1. 压力传感器分为哪几类? 2. 简述薄膜式应变压力传感器工作原理及其特点。 3. 压力传感器怎样与被测压力容器密封连接? 4. 量程较大的压力传感器校验时,多采用液压校准.试 画出电路与气路连接图。 5. 简述压力传感器安装方法。

传感器技术及应用项目2 力和压力的检测

传感器技术及应用项目2 力和压力的检测
在纱线加工过程中，随着纱线张力变化，悬臂梁相应地产生与 张力成比例的应变而使电阻应变片产生相应的变形，并输出相应 的Δ R/R，破坏了电桥电路的平衡，从而输出放大的电压信号。 此电压信号再经动态电阻应变仪放大、检波、滤波后，输出一个 放大的并与应变成比例的电压信号，最终由函数记录仪在感光纸 上描绘成脉冲图形，这就是电阻应变式传感器在纱线加工中的应 用。本任务将重点介绍电阻应变片的结构和种类，应变片测量力 的工作原理，直流电桥的工作原理和有关特性和电阻应变式传感 器测量电路的工作调零方法等。
(2-2) (2-3)
Δ S/S为圆形电阻丝的截面积相对变化量, 即
S 2r
S
r


R R

L L
2
r r



1 2

k0

(2-4) (2-5)
k0 为金属材料的灵敏度系数，表示单位应变所引起的电阻 相对变化，主要取决于其几何效应，通常取1.7-3.6。
R=
l S



l
r
2
-电阻率，单位为 ·m ；
(2-1)
l -电阻丝长度，单位为 m ; S -电阻丝截面积，单位为 m2 .
、r、l
当沿金属丝的长度方向施加均匀力F时，上式中 都将发生变化，由于金属丝的阻值和金属材料的电阻率和 几何尺寸都有关系，所以导致了电阻值发生变化。一是因 受力后材料的几何尺寸发生了变化，二是因受力后材料的 电阻率也发生了变化。即可以得到以下结论：金属丝受外 力作用而伸长时，长度增加，而截面积减少，电阻值会增 大；当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小，而截面增 加，电阻值会减小。但阻值变化通常较小。

R1 R1

《传感器技术及应用》课程标准2013

《传感器技术及应用》课程标准2013

《传感器技术及应用》课程标准编制人：曹月真编制单位：机电教研室适用专业：电气自动化技术编制日期：2013年 3 月审核人：张月华系部主任：武蕴馥衡水职业技术学院机电工程系制2013年 3月目录一、课程定位和课程设计二、课程目标三、课程内容与要求四、课程实施五、教学评价、考核要求六、课程资源开发与利用七、参考文献八、其他说明《传感器技术及应用》课程标准课程编号：05131080适用专业：电气自动化技术课程类别：专业核心课程修课方式：必修教学时数：52学时总学分数：3.5学分一、课程定位和课程设计（一）课程性质与作用传感器是现代控制的基本工具，而检测技术则是控制过程获取信息的唯一手段。

《传感器与检测技术》是一门多学科交叉的专业课程，本课程是电气自动化技术专业的一门核心专业技术课，重点介绍各种传感器的工作原理和特性，结合工程应用实际，了解传感器在各种电量和非电量检测系统中的应用，培养学生使用各类传感器的技巧和能力，掌握常用传感器的工程测量设计方法和实验研究方法，了解传感器技术的发展动向。

为后期的电气综合实训、电工中、高级职业资格证书（其内容约占20%）、毕业设计、顶岗实习等打下基础，也是职业素质养成与职业能力培养最基本的理论实践一体化课程。

（二）课程基本理念本课程贯彻“以就业为导向，以能力为本位”的职教思想，以学生将来从事的职业岗位群所需要的相关知识和基本技能为依据，以项目课程为主体的模块化专业课程体系，它突破了学科为中心的课程体系，减少理论推导，重点突出应用。

将学科内容按“项目”进行整合，在内容安排上也是由简到繁，逐步深入，以应用性教学为主，注重增强学生的能力。

（三）课程设计思路本课程按项目或任务式教学课程进行设计，以项目为引导，任务为驱动，内容以实用为主，原理分析通俗易懂。

各项目中典型传感器应用电路的分析和测试，融合常用传感器的基本知识。

课程内容包含了传感器检测若干个项目，每个项目又分为若干个典型工作任务，每个任务将相关知识和实践实验进行有机的结合，突出实际应用，减少理论推导，注重培养学生的实际应用能力和分析解决问题的实际工作能力。

电子课件-《传感器及应用(第二版)》-B02-1472 模块三 力的测量

电子课件-《传感器及应用(第二版)》-B02-1472 模块三 力的测量
知识讲解 一、 称重传感器的基本知识
１． 应变式称重传感器的工作原理 电阻应变式称重传感器由弹性元件、应变 片和外壳所组成，如图中所示，其弹性元件 是应变梁。
模块三 力的测量
称重传感器
模块三 力的测量
２． 应变式称重传感器种类 根据传感器弹性元件的结构不同，应变式称重传感器分 为柱式、悬臂梁式、环式、轮辐式等。常用称重传感器外形 如图所示。
二、称重传感器选择方法
１． 环境因素 因为这关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用 寿命，甚至是整个测量系统的可靠性和安全性。 ２． 传感器数量和量程的选择 传感器数量的选择是根据电子秤的用途、秤体需要支撑 的点数而定的。
模块三 力的测量
３． 各种类型称重传感器的适用范围 传感器类型的选择主要取决于称量范围，如柱环式称重 传感器适用于大、中量程，悬臂梁式称重传感器适用于小量 程。 ４． 称重传感器精度 称重传感器的精度包括传感器的非线形、迟滞、重复性、 灵敏度等技术指标。
ｇ） 带温度传感器的应变片 ｈ） 测量塑料用应变片
模块三 力的测量
四、电阻应变式力传感器的测量电路
电阻应变式力传感器应变电阻的变化是极其微弱的， 电阻相对变化率仅为 0.2％ 左右。通常采用惠斯通电桥电 路进行测量，将电阻相对变化 ΔR ／ R 转换为电压或电流 的变化，再用测量仪表或电阻应变式力传感器专用测量电 路便可以方便地进行测量。
模块三 力的测量
知识引入
在起重机钢丝绳上或吊钩上安装测力传感器来 检测钢丝绳受力情况，测量起吊质量，以便及时进 行超载报警，防止事故的发生。
钢丝绳测力传感器外形 钢丝绳测力传感器结构示意图
模块三 力的测量
知识讲解 一、力传感器的基本知识
力传感器根据制造原理不同可分为电阻应变式、 电容式、振弦式、压电式等。在测量静态力 （ 力 的大小与方向不随时间变化而变化或随时间缓慢 变化） 时，最常用的是电阻应变式力传感器。

传感器-力和压力的检测 PPT课件

传感器-力和压力的检测 PPT课件
螺旋弹簧管能产生特别大的位移，故多用于压力记录式仪 表，而S形弹簧管其端部能产生直线位移，所以多用于较高压 力的测量。
作者：王 娟
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（2）膜片及膜盒
项目一
膜片是一种沿外缘固定的片形测压弹性敏感元件，按剖面 形状分为平膜片和波纹膜片。
平膜片是具有一定厚度的扁平面圆形薄片，多用于测量
作者：王 娟
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项目一
（3）波纹管
波纹管是一种具有轴对称、圆筒形、等间距环状 波纹、能沿轴向伸缩的测压弹性敏感元件。它在轴 向力、横向力和弯矩作用下都能产生相应的位移， 因此在许多技术领域中都能得到应用。
作者：王 娟
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项目一
活动2： 认识几个弹性敏感元件
作者：王 娟
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项目一
[知识要点]
了解电阻应变式传感器、压电式传感器的基本 结构、材料，掌握直流电桥的平衡条件及电压灵敏 度，熟悉电阻应变片的温度补偿方法。学习电阻应 变式、压电式传感器在相关领域的应用。
作者：王 娟
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项目一
单元一 电阻应变片测力
式（3-2）中的εR代表了被测件在应变片 的应变。严格来讲，由于试件与应变片之间
存在蠕变等影响，所以应变片与试件这两者
的应变是有差异的，但差异并不很大，工程
上允许忽略，但却存在一大弱点，就是灵敏 度低,一般为 2.0～3.6。
作者：王 娟
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项目一
二、电阻应变片的结构、材料
变动压力，在远传压力表和差压变送器上常见到这种位移很 小的膜片。

传感器与检测技术应用模块三、力和压力检测

传感器与检测技术应用模块三、力和压力检测

R1R3 R2 R4 I R1 R2 R3 R4
8
（3）电桥的类型 R U 单臂电桥：输出电压为 U 1 4 R 1 R U U 双臂电桥（或半桥）： 2 R R U 全桥 ： R U
o i
o
i
o
i
9
4、应变片的温度补偿
（1）桥路补偿法 因温度变化而引起的电阻变化 和的作用可相互抵消，从而起 到温度补偿的作用。
24
3、训练步骤
（1）观察压电式传感器的结构外形 （2）线路安装 （3）测量并记录
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三、课题小结
（1）理解和掌握压电式传感器的工作原理 ； （2）熟悉压电效应、压电式传感器的类型、 结构和压电材料 ； （3）了解压电式传感器的测量转换电路 ； （4）熟悉压电式传感器的应用 。
26
课题三 电感式传感器测压力
12
3、训练步骤
（1）了解实验仪器上各元件的位置。 （2）调试电路。 （3）测量并记录。
应变片特性测试图
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三、课题小结
（1）电阻应变片的测力原理、结构 ； （2）单臂电桥、半桥、全桥三种测量电路的 特点 ； （3）应变片的补偿方法 。
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课题二 压电式传感器测力
一、基础知识
1、压电效应
某些物质(物体)，如石英、铁酸钡等，当受到外 力作用时，不仅几何尺寸会发生变化，而且内部 也会被极化，表面会产生电荷；当外力去掉时， 又重新回到原来的状态，这种现象称为压电效应。 相反，如果将这些物质 (物体)置于电场中，其几 何尺寸也会发生变化，这种由外电场作用导致物 质 (物体）产生机械变形的现象，称为逆压电效 应。 （1）石英晶体的压电效应 （2）压电陶瓷的压电效应
一、基础知识

传感器技术及应用 项目三 力和压力的测量共40页

传感器技术及应用 项目三 力和压力的测量共40页
传感器技术及应用 项目三 力和压力的测 量
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
பைடு நூலகம்
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子

第3章力与压力测量传感器 153页PPT文档

第3章力与压力测量传感器 153页PPT文档
压力测量传感器的特性参数、测量电路与温度 补偿方法
压力测量传感器性能及应用范围比较
压力测量传感器应用实例
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3.1 电阻式压力传感器
3.1.1金属电阻应变式传感器
金属电阻应变式传感器是利用应变效应原理制成的 一种测量微小机械变化量的传感器。它是由弹性元件 和电阻应变片构成。当弹性元件感受被测物理量时， 其表面产生应变，粘贴在弹性元件表面的电阻应变片 也产生应变，其阻值将随着弹性元件的应变而变化。 通过测量电阻应变片的电阻值，可以用来测量被测的 物理量。金属电阻应变传感器具有结构简单、测量精 度高、使用方便、动态性能好等特点，被广泛应用于 测量力、力矩、压力、加速度、重量等参数。
式中，ε=ΔL/L为金属导体电阻丝的纵向应变；k0为电阻
丝的灵敏系数，即单位应变所引起的电阻的相对变化。
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由式(3-4)可知，电阻丝的灵敏系数受两个因素的影响：
一是(1+2μ)，它是由电阻丝几何尺寸改变引起的，对
某种材料来说，它是常数；另一个是（Δρ/ρ）/ε，对
于同一种金属材料，其值也是常数，但比(1+2μ)小很
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矿产

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

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1. 筒式压力传感器
没有压力作用时，这四片应变片构成的全桥处于平衡；当外部压力作 用于应变管内腔时，圆管发生形变，使全桥失去平衡。这种压力传感器 测量范围在106Pa～107Pa或更高的范围。其结构简单，制作方便，使用 面宽，在测量火炮、炮弹、火箭的动态压力方面得到了广泛应用。
任务一 使用电阻应变式传感器测量力 二、电阻应变式传感器组件
任务一 使用电阻应变式传感器测量力 二、电阻应变式传感器组件
5. 应变式加速度传感器
应变式加速度传感器是一种惯性式传感 器。测量时，根据所测振动体的方向，将传 感器粘贴在被测部位。当被测点的加速度沿 图中所示箭头方向时，悬臂梁自由端受惯性 力F=ma的作用，质量块m向加速度a相反的 方向相对于基座运动，使梁发生弯曲变形， 应变片电阻发生变化，产生输出信号，输出 信号大小与加速度成正比。
1. 电阻应变片的分类
按电阻应变片敏感栅材料的不同，可分为金属应变片和半导体应变片两大类。
电阻丝应变片结构形式
任务一 使用电阻应变式传感器测量力 一、电阻应变片的分类与结构
2. 电阻应变片的结构
电阻应变片的结构简图
任务一 使用电阻应变式传感器测量力 一、电阻应变片的分类与结构
3. 电阻应变片的测量电路
按照电路的电源性质不同，桥式电路可分为直流电桥和交流电桥，一般多采用直 流电桥。直流电桥及其三种工作电路如图所示。
直流电桥及其三种工作电路
任务一 使用电阻应变式传感器测量力 一、电阻应变片的分类与结构
（1）单臂半桥电路
R3 R1 U0 E( ) R1 R 2 R 3 R 4
当电桥平衡时，U0=0，则有
R1 R 3 R2 R4
任务一 使用电阻应变式传感器测量力 一、电阻应变片的分类与结构
（2）双臂半桥电路 初始时
R 1 R 2 , R 3 R 4 ，则输出电压为U0
E R 1 U0 2 R1
任务一 使用电阻应变式传感器测量力 一、电阻应变片的分类与结构
（3）四臂全桥电路
R 1 U0 E R1
项目三 力和压力的测量
任务一 使用电阻应变式传感器测量力
任务导入 验证应变效应
取一段细电阻丝，两端接上一台三位半数字欧姆表（分 辨率为1/2000以上），测量其初始值并记录下来，然后 将电阻丝均匀拉长，再测量其阻值，会发现其阻值略有
增加。
任务一 使用电阻应变式传感器测量力 一、电阻应变片的分类与结构
任务一 使用电阻应变式传感器测量力 实践操作
简易电子秤的制作
主要实验器材
名称 型号 数量 1副 若干 若干 1 120Ω 2 若干 名称 检测面板微安表PA 直流电源 电阻 电阻 电阻 电位器 型号 量程199.9μA 3V/6V 150Ω 100Ω 47Ω 1.5kΩ 数量 1 各一个 1 2 1 1
简易电子秤的制作
任务一 使用电阻应变式传感器测量力 实践操作 制作步骤
2）安装好铁架台，并用烧瓶夹固定住刮胡刀片传感头根部及上面的引线，另一端悬 空，吊挂好用棉纱线及塑料水杯制成的“吊斗”。 3）按图连接好电路。 4）接通电源E并稳定一段时间后，将灵敏度调节电位器RP1的电阻值逐渐调至最小， 此时电桥检测灵敏度最高。 5）再仔细调节零点电位器RP2，使数字微安表PA的读数恰好为零，此时电桥平衡。 6）在“吊斗”中轻轻放入20g砝码，调节灵敏度电位器RP1，使检测面板微安表读数 为一个整数值，如2.0μ A，灵敏度标定为0.1μ A/g。
任务一 使用电阻应变式传感器测量力
二、电阻应变式传感器组件
电阻应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变片（计）、补偿电阻和外壳组成，常 用的电阻应变式传感器有应变式测力传感器、应变式压力传感器、应变式扭矩传感 器、应变式位移传感器、应变式加速度传感器和测温应变计等
任务一 使用电阻应变式传感器测量力 二、电阻应变式传感器组件
2. 膜片压力式传感器
当气体或液体压力作用在弹性元件膜片 的承压面上时，膜片变形，使粘贴在膜片另 一面的电阻应变片随之形变，并改变阻值。 这时测量电路中的电桥失去平衡，产生输出 电压。
任务一 使用电阻应变式传感器测量力 二、电阻应变式传感器组件
3. 组合式压力传感器
当元件感受压力后，推动推杆使梁变形， 从而使电阻应变片随之变形，并改变阻值。 悬臂梁的刚性较大，用于组合式压力传感器Βιβλιοθήκη 可以提高测量的稳定性，减小机械滞后。
任务一 使用电阻应变式传感器测量力 二、电阻应变式传感器组件
4. 力和转矩传感器
拉伸应力作用下的细长杆和压缩应力作 用下的短粗圆柱体如图（a）、（b）所示。 测量时都可以在轴向布置一个或几个应变片， 在圆周方向上布置同样数目的应变片。后者 测量符号相反的横向应变，从而构成差动式。 另一种弯曲梁和扭转轴上的应变片也均可构 成差动式，如图（c）、（d）所示。此外， 用环状弹性敏感元件测拉（压）力也是较普 遍的，如图（e）所示。
任务一 使用电阻应变式传感器测量力 实践操作
简易电子秤的制作
左边相邻臂R1、R3分别为刮胡刀片上、下面 粘贴的金属应变片，当刮胡刀片在向下拉力 作用下发生弯曲时，凸面粘贴的应变片被拉 长，电阻值增加，凹面应变片则被压缩，电 阻值减小，这种应变片使用方法不仅使电桥 输出电压增加一倍，还具有温度补偿作用。 电桥测量电路右边的两个相邻臂分别为电阻 器R2和电桥平衡零点调节电路，后者由电阻 器R4、R5、R6和零点调节电位器RP2混联而 成。调节RP2时，其等效电阻值变化范围减 小到125~160Ω，可以实现电桥平衡精密调 节。电桥检测部分由数字微安表PA和灵敏 度调节电位器RP1串联而成。电桥电路采用 直流电源E供电，电压为3V，电桥输出小于 9mV时，传感器称重线性良好。
铁架台、烧瓶夹 刮胡刀片 透明塑料杯 502胶水 金属箔式应变片 细塑料套管
棉纱线
砝码 5~20g
若干
若干
电位器
导线
100Ω
1
若干
任务一 使用电阻应变式传感器测量力 实践操作 制作步骤
1）应变片选用如上图3-2所示的金属箔状应变片，其两条金属引出线分别套上 细塑料套管，用502胶水把两片应变片分别贴在刮胡刀片（1/2片）正、反面的 中心位置上，要求胶水要涂得均匀且薄，多用反而不好。注意防止将电阻片的 引线也粘在刀片上。敏感栅的纵轴应与刀片纵向一致。称重传感器的装配侧视 图如图所示。