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1、传感器技术及应用 几种典型的模拟式传感器(二) 李成 2013.05.07 思考题(第4讲：几种典型的模拟式传感器) 1.变电阻式传感器的主要类型? 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) 2.电位器式、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：0R传 电位器电位器式式传感器传感器 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：020%R传 应变应变式式传感器传感器 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
2、70倍 压压阻式阻式传感器传感器 物理量变化 思考题(第4讲：几种典型的模拟式传感器) 3.简述电位器式传感器的应用特点?（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 Q：电位器传感器在使用中还需考虑那些特性：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。 n 阶梯特性和阶梯误差 线线绕式电位
3、器的特性绕式电位器的特性 课程回顾： 思考题(第4讲：几种典型的模拟式传感器) 4.如何改善阶梯误差和分辨率? 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0.5mm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仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. 当X=1/2时,负载误差最大，且增大负 载系数时,负载误差也随之增加。对线性电位器,当电刷处于 行程中间位置时,其非线性误差最大。 f与m、X的关系曲线 Q Q：由右图可得出什么结论？：由右图可得出什么结论
4、？ 仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. 或将电位器的空载特性设计为某种上凸的曲线,即设计出 非线性电位器也可以消除负载误差。 若要求负载误差在整个行程都保持在3%以内,由于当 X=1/2时,负载误差最大,即 仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. 其缺点是精度不高,动态响应较差,不适于测量快速 变化量。 2.电位器式加速度传感器 4.2.7 典型的电位器式传感器 仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. E
5、ng. 被测位移使测量轴沿导轨轴向移动时，带动电刷在滑 线电阻上产生相同的位移，从而改变电位器的输出电 阻。精密电阻与电位器电阻式电桥的两个桥臂，构成 电桥测量电路。 3.电位器式位移传感器 4.2.7 典型的电位器式传感器 Q Q：测量参数？：测量参数？ 仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng. 被测位移使测量轴沿导轨轴向移动时，带动电刷在滑 线电阻上产生相同的位移，从而改变电位器的输出电 阻。精密电阻与电位器电阻式电桥的两个桥臂，构成 电桥测量电路。 3.电位器式位移传感器 4.2.7 典型的电位器
6、式传感器 Q Q：测量参数？：测量参数？ 仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng. 摩托车汽油油位传感器 如图所示为摩托 车汽油油位传感器， 它由随液位升降的浮 球经过曲杆带动电刷 位移，将液位变成电 阻变化。 4.电位器式位移传感器 4.2.7 典型的电位器式传感器 仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng. 4.2 电位器式传感器 本章的知识结构 仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng. 谢 谢 ！
