传感器与检测技术总复习（精华）汇总

对电阻丝(敏感栅)材料应有如下要求：

① 灵敏系数大， 且在相当大的应变范围内保持常数；

②ρ值大，即在同样长度、同样横截面积的电阻丝中具有较大的电阻值； ③ 电阻温度系数小，否则因环境温度变化也会改变其阻值； ④ 与铜线的焊接性能好， 与其它金属的接触电势小； ⑤ 机械强度高， 具有优良的机械加工性能。 3.电阻应变片的测量电路

测量电路的分类:按工作应变片个数来分:1）、单臂电桥2）、双臂电桥（差动半桥）3）、全桥（差动全桥）讨论：单臂电桥、双臂电桥、全桥谁的灵敏度最高？ 1.测量电路的灵敏度---单臂电桥

当R1=R2=R3=R4时，电桥电压灵敏度最高，此时有：

Uo?KU?E?R14R1E4

测量电路的灵敏度----双臂电桥（差动半桥）

当R1=R2=R3=R4时，电桥电压灵敏度最高，此时有：

E?R1Uo?2R1

测量电路的灵敏度----全桥（差动全桥）

当R1=R2=R3=R4时，电桥电压灵敏度最高，此时有：

?R1Uo?ER1KU?E

4.克服非线性误差方法：差动测量电路为了减小和克服非线性误差，常采用差动电桥如图所示， 在试件上安装两个工作应变片，一个受拉应变，一个受压应变， 接入电桥相邻桥臂，称为半桥差动电路， 如图（a）所示。

BR1＋?R1AR3DER2－?R2CR4B＋R1＋?R1AR2－?R2C＋UoUo－R3－?R3DER4＋?R4－(a)(b)

（a）半桥差动电桥 (b)全桥差动电桥 5、 应变片的温度误差

由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差， 称为应变片的温度误差。 产生应变片温度误差的主要因素有下述两个方面。 产生温度误差的原因:

1) 电阻温度系数的影响2) 试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数不同的影响 1.电阻应变片的温度补偿方法:

1)应变片的自补偿法:应变片的自补偿法有(单丝自补偿）和（双丝组合式自补偿） 2)桥路补偿法（线路补偿）

6.对于应变片式传感器单臂桥测量电路进行温度补偿时，若要实现完全补偿，必须满足的条件是？

① 在应变片工作过程中，保证R3=R4

② R1和RB两个应变片应具有相同的电阻温度系数α、线膨胀系数β、应变灵敏度系数K和初始电阻值R0。

③ 粘贴补偿片的补偿块材料和粘贴工作片的被测试件材料必须一样，两者线膨胀系数相同。

④ 两应变片应处于同一温度场。

7.今有一悬臂梁，在其中上部上、下两面各贴两片应变片，组成全桥，如下图所

示。该梁在其悬臂梁一端受一向下力F=0.5N，试求此时这四个应变片的电阻值。已知：应变片灵敏系数K=2.1；应变片空载电阻R0=120Ω。

t?3mm6(l?x)?x?F2WEtE?70?105PaΩl?25cm1x?l2 W?6cm

0.25)?0.56?l?x?F2??0.10?x?WEt20.06?70?105?(0.003)26?(0.25??R?kR0?x?2.1?120?0.10?25.2?R1?R3?R0??R?120?25.2?145.2?R2?R4?R0??R?120?25.2?94.8?

8.电容式传感器的工作原理和结构

平板电容器,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，其电容量为:

C??Sd

9.变介电常数型电容传感器