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文档简介

1变阻器式传感器工作原理电阻式传感器23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51)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ρ，则电阻R为当受到应变作用，L、A和ρ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：ε---所承受的应变

μ---材料的泊松比

σ---轴向应力

λ---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—引线扩散型半导体应变片的结构1—N型硅；2—P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2

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