KC04040206-m03应变式传感器的选型和使用

1、教 案任务二 电子秤的压力检测教师姓名贺心全授课形式讲授/实验等授课时数2授课日期授课班级13级物联网应用技术1班 月 日 第 周（周 ）第 节知识点教学目标 知识点6 应变式传感器的选型 知识点7 应变式传感器的使用【知识目标】1. 掌握应变式传感器的种类及其应用领域2. 掌握应变片种类及特点3. 应变式力传感器、应变式压力传感器、应变式加速度传感器4. 掌握应变式传感器的种类及其应用领域5. 掌握应变片种类及特点6. 应变式力传感器、应变式压力传感器、应变式加速度传感器的应用典型案例【能力目标】1. 具备整理、分析，制作，并向他人展示的能力。2. 具备善于观察、学习和思考，系统分析解决问题

2、的能力。【知识目标】1具备与工作伙伴的沟通交流能力2具备团队工作、协调能力教学重点教学难点【教学重点】1、 膜片式压力传感器应用典型案例2、 电子称上应变式传感器的使用【教学难点】1、 压阻式应变传感器的应用2、 电子称上应变式传感器的使用使用教具传感器检测实训室D508、D335，电脑，投影仪，应变式传感器若干。课外作业应变式传感器展示备 注应变式传感器工作原理等知识授课主要内容或板书设计一、 应变式传感器的种类及其应用领域1. 应变式传感器分类及特性2. 种类：常见的有丝式电阻应变片和箔式电阻应变片两种。二、 应变片种类及特点三、应变式压力传感器3.1应变管式又称应变筒式。它的弹性敏感元件

3、为一端封闭的薄壁圆筒，其另一端带有法兰与被测系统连接。在筒壁上贴有2片或4片应变片，其中一半贴在实心部分作为温度补偿片，另一半作为测量应变片。当没有压力时 4片应变片组成平衡的全桥式电路；当压力作用于内腔时，圆筒变形成“腰鼓形”，使电桥失去平衡，输出与压力成一定关系的电压。这种传感器还可以利用活塞将被测压力转换为力传递到应变筒上或通过垂链形状的膜片传递被测压力。应变管式压力传感器的结构简单、制造方便、适用性强，在火箭弹、炮弹和火炮的动态压力测量方面有广泛应用。3.2膜片式它的弹性敏感元件为周边固定圆形金属平膜片。膜片受压力变形时，中心处径向应变和切向应变均达到正的最大值，而边缘处径向应变达到负

4、的最大值，切向应变为零。因此常把两个应变片分别贴在正负最大应变处，并接成相邻桥臂的半桥电路以获得较大灵敏度和温度补偿作用。采用圆形箔式应变计（见电阻应变计）则能最大限度地利用膜片的应变效果。这种传感器的非线性较显著。膜片式压力传感器的最新产品是将弹性敏感元件和应变片的作用集于单晶硅膜片一身，即采用集成电路工艺在单晶硅膜片上扩散制作电阻条，并采用周边固定结构制成的固态压力传感器（见压阻式传感器）。3.3应变梁式测量较小压力时，可采用固定梁或等强度梁的结构。一种方法是用膜片把压力转换为力再通过传力杆传递给应变梁。将两端固定梁的最大应变处在梁的两端和中点，应变片就贴在这些地方。这种结构还有其他形式，

5、例如可采用悬梁与膜片或波纹管构成。 34组合式在组合式应变压力传感器中，弹性敏感元件可分为感受元件和弹性应变元件。感受元件把压力转换为力传递到弹性应变元件应变最敏感的部位，而应变片则贴在弹性应变元件的最大应变处。实际上较复杂的应变管式和应变梁式都属于这种型式。感受元件有膜片、膜盒、波纹管、波登管等，弹性应变元件有悬臂梁、固定梁、形梁、 环形梁、薄壁筒等。它们之间可根据不同需要组合成多种型式。应变式压力传感器应用应变式压力传感器是压力传感器中应用比较多的一种传感器，它一般用于测量较大的压力，广泛应用于测量管道内部压力、内燃机燃气的压力、压差和喷射压力、发动机和导弹试验中的脉动压力，以及各种领域中

6、的流体压力等。四、 应变式加速度传感器应变式加速度传感器和其他原理的加速度计一样,都是根据惯性原理，即通过质量块把运动 物体的加速度转换成惯性力，该惯性力作用于应变梁产生应变位移,再通过粘贴在应变梁上的应 变计测出应变，从而得到所测的加速度。五、 应变片的应变特性及误差解决电阻应变片由于温度变化引起的电阻变化与试件应变所产生 的电阻变化几乎有相同的数量级，如果不采取必要的措施克服温度 的影响，测量的精度无法保证。温度补偿方法通常有线路补偿和应变片自补偿两大类。 教学方法设计和注意事项教学方法综合使用任务驱动法、小组讨论法、演示法、启发引导法、讲授法等方法。任务导入：的应用微课视频导入，引出应变式传感器的应用案例分析2.提前下发学生任务单，明确任务目标。3.应变式传感器电路原理演示动画（以电子称为例）4.提前划分学习小组（5-6人/组），并明确责任分工。信息查询（小组讨论，卡片法，讲授法）：1.学生分组查询检测与传感技术、应变式传感器的选型、应变式传感器的使用等资料，获取信息，分组讲解，填写学习性任务书中任务实施准备知识。2.教师：协调、答疑。方案制定（分组讨论，小组互评）：1.要求学生在讨论并达成一致的基础上，每组选择一个发言人，用自己的语言来做总结性陈述。2.教师及其他小组成员在发言后提出问题，帮助解决，以达到理解深入、准确。3.各组发言后对各组结论进行修改和优化。方案