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1、1 变阻器式传感器 工作原理 电阻式传感器 2 3 测量电路 4 金属电阻应变片的结构 (a)丝式(b)箔式 电阻应变式传感器 工作原理 1)金属电阻应变片 5 1)金属电阻应变片 假设一根长度为L横截面积为A电阻率为，则电阻R为 当受到应变作用，L、A和都会发生变化，使得R产生的相对变化为 设金属的截面半径为r,则有 6 根据材料力学理论，对于受拉压得圆杆有 其中：-所承受的应变-材料的泊松比 -轴向应力 -材料的压阻系数 E-材料的弹性模量 带入原式有 体型半导体应变片的结构 1引线；2半导体片；3基片 2)半导体应变片 8 薄膜型半导体应变片的结构 1锗膜；2绝缘层；3金属箔基底； 4引
2、线 扩散型半导体应变片的结构 1N型硅；2P型硅扩散层； 3二氧化硅绝缘层；4铝电极；5引线 测量电路 直流电桥电路 (1)平衡条件 直流电桥电路 10 当R 无限大时，电桥有输出电压 L 如果R 为应变片电阻，初始时应变片未受应变，电桥处于平衡状态 1 此时U =0 电桥处于平衡条件0 当电桥R 承受应变产生R 的变化时，输出电压为 11 假设 略去分母中微量 则有 非线性误差的补偿方法 减少和消除非线性误差的方法，有如下几种： （1）采用差动电桥 （2）提高桥臂比 半差动电桥 在同一试件上分别粘贴两只应变片，一只 感受拉力，一只感受压力，两者符号相反， 大小相等。 半差动电桥不仅能消除非线
3、性误差，而且 可使得电压灵敏度比使用单应变片时提高一倍， 同时还可起到温度补偿作用。 13 全差动电桥电路 若是在同一试件上分别粘贴四片应变片，其中两片受拉力，两片受压力 将两个应变符号相同的应变片接在相同的桥臂上，则构成全差动电桥。 采用全差动电桥的输出电压是用单应变片工作电桥灵敏度的四倍，是半 差动电桥的两倍。 14 汽车上的电阻式传感器主要有翼片式空气流 量计、节气门位置传感器、半导体压阻式进 气压力传感器、加速踏板位置传感器、安全 气囊中央碰撞传感器、可变电阻式液位传感 器等。 电阻式传感器在汽车上的应用 15 几种电阻应变式传感器的原理示意图 (a)位移传感器(b)加速度传感器(c)力传感器 (d)扭矩传感器(e)压力传感器 16 翼片式空气流量计 图4.16 翼片式空气流量计的结构 17 图4.19 翼片式空气流量计电路原理图4.20 翼片式空气流量计的工作原理 18 线性输出型 节气门位置传感器 结构与输出特性 (a)结构组成(b)输出特性 线性输出型节气门位置传感器与ECU的连接 19 压阻式进气压力传感器的结构 压阻式进气压力传感器的工作原理 20 加速踏板位置传感器的电路与输出特性 1传感器可调范围；2控制使用范围；3全闭；4全开 21 安全气囊中央碰撞传感器 燃油液位传感器 图4.26 中央碰撞传感器图4.27 燃油液位传感器 22 燃油油量表电路
