传感器与检测技术课件 项目二测量物体力量学 任务2.1 电阻应变式传感器测量力量学.pptx

《测量物体力量学》项目二

测量物体力量学项目思维导图

测量物体力量学【知识目标】1．能掌握应变式传感器的分类与组成结构；2.能知道电阻应变片的结构和贴片方法；3．能知道应变片的电路转换方法；4.能掌握压电材料的类型；5.能掌握压电元件常用结构形式；6.能知道压电传感器测量电路。【技能目标】1．会复述应变式力传感器的工作原理；2．会选择电阻应变式传感器类型应用场合；3．会复述掌握压电传感器的工作原理；项目教学目标

测量物体力量学4．会选择压电式传感器应用场合；5.会结合生活生产实际举例说明传感器的应用。【素养目标】1．通过应变传感器的学习，要应变新知识，传承传统文化，“博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之”，脚踏实地学习技能学问；2．通过石英晶体压电效应特性的分析，培养学生透过现象看本质，揭穿假象的面具，真正认识事物本质、揭示事物变化规律，要变压力为动力。项目教学目标

2.1电阻应变式传感器测量力量学任务描述在生活、生产中，我们常常需要对物体的重量进行检测。用于测量物体重量（质量）的电子装置称为电子秤。与机械秤相比，它不仅可以测量物体重量，还可以将采集的数据传送到数据处理中心，作为在线测量或自动控制的依据。电子秤的种类很多，如家用的小量程电子秤、健康秤，适合便利店、超市、大卖场等场所使用条码秤、计价秤、计重秤、收银秤，广泛应用于仓库、车间、货场、集贸市场、工地等场所使用的电子平台秤，适用于吊装物料称量的吊钩秤，应用于港口、仓储、工厂、货场的电子汽车秤等。

2.1电阻应变式传感器测量力量学任务描述应变式电阻传感器作为测力的主要传感器，测力范围小到肌肉纤维，大到登月火箭，精确度可到0.01%-0.1%。本节课任务是研究什么是电阻应变式传感器，其如何测量力？

2.1电阻应变式传感器测量力量学知识链接：电阻应变式传感器测量力学量一、电阻应变式传感器电阻应变式传感器是一种利用金属电阻应变片将应变转换成电阻变化的传感器。电阻式传感器基本工作原理是：金属丝、箔、薄膜在外界应力作用下电阻值变化的效应——电阻应变效应。电阻式传感器应用广泛、种类繁多，如电位器式、应变式、电阻式和热敏电阻等；电位式电阻传感器是一种把机械线位移或角位移输入量通过传感器电阻值的变化转换为电阻或电压输出的传感器；应变式电阻传感器是通过弹性元件的传递将被测量引起的形变转换为传感器敏感元件的电阻值变化。其外形如图所示。

2.1电阻应变式传感器测量力量学知识链接：选用传感器一、电阻应变式传感器1.应变式传感器特征可测变量：力、压力、位移、应变、扭矩、加速度等；特点：结构简单、使用方便、性能稳定、可靠、灵敏度高和测量速度快等；应用领域：航空、机械、电力、化工、建筑、医学等；工作原理：导体或半导体材料在外界力的作用下，会产生机械变形，其电阻值也将随着发生变化，这种现象称为电阻应变效应。组成：电阻应变式传感器主要由电阻应变片及测量转换电路等组成。

2.1电阻应变式传感器测量力量学知识链接：选用传感器一、电阻应变式传感器2．应变片的结构与类型电阻应变片（简称应变片或应变计）分为金属式和半导体式两大类。根据敏感元件的形态不同，金属式应变计又可进一步分为丝式、箔式等，如图所示。

2.1电阻应变式传感器测量力量学知识链接：选用传感器一、电阻应变式传感器（1）丝式应变片金属丝式应变片是将金属丝按图所示形状弯曲后用粘合剂贴在衬底上而成使用，有纸基型和胶基型两种。金属丝式应变片蠕变较大，金属丝易脱落，但其价格低，强度高，广泛用于应变、应力的大批量、一次性的实验，测量要求不很高。电阻应变片由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成，如图所示。电阻应变片的电阻值有60Ω、120Ω、200Ω、350Ω等几种规格，其中120Ω最为常用。1—基片；2—电阻丝；3—覆盖层；4—引线

2.1电阻应变式传感器测量力量学知识链接：选用传感器一、电阻应变式传感器敏感栅：敏感栅是实现应变与电阻转换的敏感元件，由直径为0.015～0.05?mm的金属细丝绕成栅状，将其用黏结剂黏结在各种绝缘基底上，并用引线引出，再盖上既可保持敏感栅和引线形状与相对位置的、又可保护敏感栅的盖片。敏感栅有丝式、箔式和薄膜式三种。基片：绝缘及传递应变。测量时应变片的基底粘在试件上，要求基底准确地把试件应变传递给敏感栅。同时基片绝缘性能要好，否则应变片微小电信号就要漏掉。由纸薄、胶质膜等制成。覆盖层：保护作用。防湿、蚀、尘。引线：连接电阻丝与测量电路，输出电参量。

2.1电阻应变式传感器测量力量学知识链接：选用传感器一、电阻应变式传感器（2）箔式应变片箔式应变片的敏感栅利用照相制版或光刻腐蚀的方法，