《自动检测技术与装置 教学课件 ppt 作者 张宏建 蒙建波 主编 第二章三节》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动检测技术与装置 教学课件 ppt 作者 张宏建 蒙建波 主编 第二章三节（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三节 电阻式检测元件,电阻式检测元件基本原理是将被测物理量转换成电阻值的变化，然后，利用测量电路测出电阻的变化值，从而达到对被测物理量检测的目的 常见的电阻检测元件有电阻应变元件、热电阻、湿敏电阻和气敏电阻等,第三节 电阻式检测元件,一、应变式检测元件 电阻应变片是将作用在检测件上的应变 变化转换成电阻变化的敏感元件 电阻应变元件的工作原理 导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形 其阻值将发生变化，这种现象成为“应变效应” 电阻应变片就是基于应变效应工作的,第三节 电阻式检测元件,设有一根长度为 ，截面积为 ，电阻率为 的电阻丝，其电阻初值可表示为： 若导体受到外力的作用被拉伸或压缩，则
2、会引起 、 、 的变化从而引起电阻的变化,第三节 电阻式检测元件,应变片的结构及种类 金属应变片 丝式,丝式应变片结构图,1，3粘合剂；2基底；4盖片；5敏感栅；6引线,第三节 电阻式检测元件,箔式应变片,第三节 电阻式检测元件,半导体应变片 半导体应变片主要有三种类型，体型半导体应变片，薄膜型半导体应变片和扩散型半导体应变片,扩散硅压力传感器结构图,第三节 电阻式检测元件,应变片的主要特性 灵敏系数 绝缘电阻 绝缘电阻是指已安装的应变计的敏感栅和引线 与被测件之间的电阻值,第三节 电阻式检测元件,横向效应 直的线材绕成敏感栅后，即使总长度相同，应变状态一样，应变敏感栅的电阻变化仍要小一些，从
3、而导致灵敏系数 的改变，这种现象称为横向效应 机械滞后 应变片贴在试件上后，在一定温度下，进行循环的加载和卸载，加载和卸载时的输入-输出特性曲线不重合的现象称机械滞后,第三节 电阻式检测元件,零漂和蠕变 粘贴在试件上的应变片，在恒定温度下，不承受机械应变时指示应变值随时间变化的特性称为应变片的零漂 在恒定温度下，使应变片承受一恒定的机械应变，指示应变值随时间变化的特性称应变片的蠕变 允许电流 允许电流是指应变片不因电流产生的热量而影响测量准确度所允许通过的最大电流,第三节 电阻式检测元件,应变极限 应变片的应变极限是指在规定的使用条件下，指示应变与真实应变的相对误差不超过规定值（一般为10%）
4、时的最大真实应变值,第三节 电阻式检测元件,二、热电阻式检测元件 原理：基于导体或半导体的电阻随温度变化的性质 热电阻式检测元件分为两大类，一是金属热电阻，二是半导体热敏电阻,第三节 电阻式检测元件,金属热电阻 金属热电阻需考虑问题 R0（t0的R）的大小 综合考虑常用的R050 和R0100 电阻丝的粗细 综合考虑： 铂电阻 d0.030.07mm 铜电阻 d0.1m,热电阻丝,第三节 电阻式检测元件,一般的金属的电阻值都随温度的升高而升高。但作为测温的导体，应具有一定的条件，同时也要标准化。目前常用的金属热电阻有铂、铜 铂电阻： 铜电阻：,第三节 电阻式检测元件,热敏电阻 热敏电阻是由金属
5、氧化物或半导体材料制成的 热敏元件 特点：体积小、灵敏度高、结构简单、使用寿命长 ；但呼唤性差、测量范围不宽 负温度系数（NTC）热敏电阻 呈现负的温度系数 ，主要由Mn、Cn、Ni、Fe等金属氧化物烧结而成,第三节 电阻式检测元件,正温度系数（PTC）热敏电阻 呈现正温度系数特性 ，是用BaTiO3掺如稀土元素使之半导体化而制成的 临界温度（CTR）热敏电阻 是一种具有负的温度系数的开关型热敏电阻 。具有很好的开关特性，常作为温度控制元件,第三节 电阻式检测元件,工业热电阻,铠装式热电阻,辐射式温度计.,第三节 电阻式检测元件,三、其它电阻式检测元件 湿敏电阻 工作原理 它是由感湿膜与 保护
6、膜1、电极2 和基片3组成,湿敏元件结构原理图,第三节 电阻式检测元件,湿敏电阻的特性 湿敏电阻的阻值随湿度增 加而减小，而且湿敏电阻 的特性与温度有关，所以 在使用中，要采用温度补 偿措施,湿敏电阻特性曲线,第三节 电阻式检测元件,高分子湿敏电阻,高分子湿敏电阻,湿敏电阻,第三节 电阻式检测元件,气敏电阻 气敏电阻是由某些半导体材料制成，它是利用半导体与特定气体接触时，其电阻值发生变化的效应进行测量的。,第三节 电阻式检测元件,电位器式检测元件 电位器式检测元件主要用来测量位移。通过与其他敏感元件 的联合使用，也可 测量压力、加速度 等物理量,(a)直线式 (b)转角式 图2.3.15 电位器式检测元件结构图,
