21电阻型传感器 应变式电阻传感器的基本特性 3)横向效应及影响: 粘贴于弹性元件(或试件)上的应变片,由于其横向应变EH的作用, 灵敏度系数降低的效应。 回忆材料的”泊松系数”弹性元件受力产生的应变是二维平面应变状 态即当平行于受力方向产生E时垂直于受力方向同时产生EH有 uax 即应变片上垂直于受力方向的导体段将产生方向相反的应变必然影响 整体的电阻变化量造成灵敏度系数降低 般地,应变片制造厂家对岀厂产品进行标定时已经考虑了横向效应的 响但厂方提供的灵敏度系数的标定条件是 应变片贴于一定的弹性元件上(一般μ=0.285钢材) 弹性元件仅受单向作用力 应变片灵敏轴与应力方向平行 若实际应用条件与此不符,将会造成误差!
2.1 电阻型传感器 应变式电阻传感器的基本特性 3) 横向效应及影响： 粘贴于弹性元件（或试件）上的应变片，由于其横向应变εH的作用， 灵敏度系数降低的效应。 回忆材料的”泊松系数”,弹性元件受力产生的应变是二维平面应变状 态,即当平行于受力方向产生εx 时,垂直于受力方向同时产生εH,有: 即:应变片上垂直于受力方向的导体段将产生方向相反的应变,必然影响 整体的电阻变化量,造成灵敏度系数降低 一般地,应变片制造厂家对出厂产品进行标定时已经考虑了横向效应的 影响,但厂方提供的灵敏度系数的标定条件是: 应变片贴于 一定的弹性元件上（一般=0.285,钢材） 弹性元件仅受单向作用力 应变片灵敏轴与应力方向平行 若实际应用条件与此不符，将会造成误差! H μεx ε = −
21电阻型传感器 应变式电阻传感器的基本特性 4)稳定性 应变片的稳定性决定其检测变换结果的可靠和稳定,在实用中至关重 要,它综合反映为 机械滞后: 加载与卸载的输入/输出关系曲线不重合 零漂:零应变输入但随时间推移产生输出电阻变化 蠕变:恒温条件下,在长时间恒定输入时输岀随时间变化 疲劳寿命等 其影响因素有: 应变片线栅材料 基片基纸的绝缘性能 承受应力的弹性元件材料性能 粘贴胶和粘贴工艺 应变片的防潮 引线的焊接固定 等等
2.1 电阻型传感器 应变式电阻传感器的基本特性 4) 稳定性 应变片的稳定性决定其检测变换结果的可靠和稳定，在实用中至关重 要，它综合反映为: 机械滞后: 加载与卸载的输入/输出关系曲线不重合 零漂:零应变输入,但随时间推移产生输出电阻变化 蠕变:恒温条件下,在长时间恒定输入时输出随时间变化 疲劳寿命等 其影响因素有: 应变片线栅材料 基片基纸的绝缘性能 承受应力的弹性元件材料性能 粘贴胶和粘贴工艺 应变片的防潮 引线的焊接固定 等等
21电阻型传感器 测量电路 4.电阻型传感器的测量电路 1)测量电路概述: 对一次信号进一步变换:将R E、Q等参数变换成U,I阻 抗变换;电平放大;交直变换;AD、D/A V/F变换等。 对一次信号处理 信号的滤波和平滑隔离、屏蔽和接地等 对一次信号的分析加工:对各种动态信号做微分,积分运算,相关分 析,谱分析等 对传感器特性进行改善:线性化处理提高灵敏度措施;温度、零点氵 移的补偿;特性曲线的变换和压缩(标度变 换和均值变换等)等。 上述处理可以在计算机上用软件来实现智能化仪表),但大量传感器 相关,故又称关联电路。它随传感器性能不同,完成功能不同在原理 上会有很大差异
2.1 电阻型传感器 测量电路 4. 电阻型传感器的测量电路: 1)测量电路概述: 对一次信号进一步变换: 将R、L、C 、E、 Q等参数变换成U, I；阻 抗变换；电平放大；交-直变换;A/D、D/A、 V/F变换等。 对一次信号处理: 信号的滤波和平滑;隔离、屏蔽和接地等 对一次信号的分析加工: 对各种动态信号做微分，积分运算，相关分 析，谱分析等 对传感器特性进行改善: 线性化处理;提高灵敏度措施;温度、零点漂 移的补偿;特性曲线的变换和压缩（标度变 换和均值变换等）等。 上述处理可以在计算机上用软件来实现(智能化仪表），但大量传感器 和一般仪表仍然依靠各种型式的测量电路来实现，因它和传感器紧密 相关，故又称关联电路。它随传感器性能不同，完成功能不同在原理 上会有很大差异
21电阻型传感器 测量电路 2)电阻型传感器的等效电路: 纯阻性电路:直流供电或交流供电的频率较低时适用于大多数场 R、L、C电路:交流供电(特别是高频) 3)电阻型传感器的测量电路 般来讲电阻型传感器的测量电路相对简单,但对于金属导体应变电阻 等输出ΔR/R比较低的传感器主要应用各种型式的电桥电路 桥路的优点: 输入能量较小; 输出电平大小和上下限均可调; 方便安排各种补偿措施; 提高灵敏度,改善线性度方便
2.1 电阻型传感器 测量电路 2) 电阻型传感器的等效电路: 纯阻性电路: 直流供电或交流供电的频率较低时.适用于大多数场 合 R、L、C电路: 交流供电(特别是高频) 3) 电阻型传感器的测量电路: 一般来讲,电阻型传感器的测量电路相对简单,但对于金属导体应变电阻 等输出R/R比较低的传感器主要应用各种型式的电桥电路. 桥路的优点: 输入能量较小； 输出电平大小和上下限均可调； 方便安排各种补偿措施； 提高灵敏度，改善线性度方便
21电阻型传感器 测量电路 4)电桥特性: 平衡电桥 不平衡电桥 工作状态 电阻桥 阻抗桥 恒压桥 恒流桥 供电电源性质 全桥 半桥 单臂桥 工作桥臂数 例:恒压单臂不平衡电阻桥
2.1 电阻型传感器 测量电路 4) 电桥特性: 平衡电桥 不平衡电桥 ;工作状态 电阻桥 阻抗桥 恒压桥 恒流桥 ;供电电源性质 全桥 半桥 单臂桥 ;工作桥臂数 例: 恒压单臂不平衡电阻桥