传感器测技术作业.doc
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测试技术第二次作业
几种传感器的基本原理、常用电路以及应用范围
电阻应变式传感器
基本原理：
传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应，即在外力作用下产生机械形变，从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类，金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。
应用范围：
电阻应变计是一种把应变信号直接转化成电信号的敏感元件，因而适用于制作各种传感器，电阻应变计式传感器主要用于测力 (或称重)、压力 、加速度 、位移、扭矩等 。
常用电路：
2、压阻式传感器
A. 基本原理：
压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成
的器件。其基片可直接作为测量传感元件，扩散电阻在基片内接成电桥形式。当基片受到外
力作用而产生形变时，各电阻值将发生变化，电桥就会产生相应的不平衡输出。
B. 应用范围：
用作压阻式传感器的基片（或称膜片）材料主要为硅片和锗片，硅片为敏感 材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视，尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍。
C. 常用电路：
3、电容式传感器
基本原理：
由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器, 如果不考虑边缘效应, 当d，S和 r中的某一项或某几项有变化时，就改变了电容C。在交流工作时，改变C就 相当于改变了容抗XC，从而使输出电压或电流发生变化。d和S的变化可以反映线位移或角位移的变化，也可以间接反映弹力、压力等的变化；r?的变化，则可以反映液面的高度、材料的温度等的变化。
B. 应用范围：
电容式传感器广泛应用于位移、振动、角度、加速度等机械量的精密测量，且逐步应用于压力、压差、液面等方面的测量。
C. 常用电路：
4、差压式传感器
A. 基本原理：
根据伯努利的能量守恒方程。当流体通过设置在管道中的节流件时，造成流束局部收缩，其流速提高，压力减小。这个节流件两侧的压差与通过的流量有关,流量越大，压差越大，所以可以利用此压差来测量流量。
B. 应用范围：
一种用来测量两个压力之间差值的传感器，通常用于测量某一设备或部件前后两端的压差。
C. 常用电路：
5、霍尔传感器
A. 基本原理：
根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。 霍尔效应是磁电效应的一种，通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
B. 应用范围：
可以测量任意波形的电流和电压，如：直流、交流、脉冲波形等，甚至对瞬态峰值的测量。副边电流忠实地反应原边电流的波形。
C. 常用电路：
选择其中一种传感器设计一个完整的测试系统，测试对象自拟，需给出系统组成、系统原理图、电路。
电流的测量采用磁平衡式霍尔电流传感器
1、系统组成：
2、系统原理图：
3、电路：
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