《应变电桥、应用》课件

《应变电桥、应用》PPT课件目录CONTENTS应变电桥的基本概念应变电桥的应用应变电桥的优缺点应变电桥的发展趋势01应变电桥的基本概念CHAPTER0102应变电桥的定义应变电桥通常由四个电阻器构成，这四个电阻器被粘贴在一片薄金属片上，形成一个闭合的电路。应变电桥是一种测量应变和应力的传感器，通过将应变或应力转换为电信号，实现对应变或应力的测量。应变电桥的工作原理当应变或应力作用在应变电桥上时，电阻器的电阻值会发生变化，从而改变电桥的输出电压。输出电压的大小与应变或应力的变化成正比，通过测量输出电压的大小，可以计算出应变或应力的值。应变电桥可以分为金属应变电桥和半导体应变电桥两类。金属应变电桥通常由金属丝绕制而成，具有较高的灵敏度和线性度，但对应变或应力的测量范围较小。半导体应变电桥通常由半导体材料制成，具有较高的灵敏度和测量范围，但对应变或应力的线性度较差。应变电桥的分类02应变电桥的应用CHAPTER压力传感器的工作原理01应变电桥通过测量电阻的变化来检测压力的变化。当压力作用在传感器上时，应变片发生形变，导致电阻值发生变化，从而引起电桥的输出电压变化。应变电桥在压力传感器中的优点02高灵敏度、线性输出、稳定性好、抗干扰能力强。应用场景03广泛应用于工业自动化、医疗设备、汽车电子等领域。应变电桥在压力传感器中的应用称重传感器的工作原理：应变电桥作为称重传感器的核心元件，通过测量电阻的变化来检测物体的重量。当物体放置在传感器上时，应变片发生形变，导致电阻值发生变化，从而引起电桥的输出电压变化。应用场景：广泛应用于电子秤、天平、料仓物位计等领域。应变电桥在称重传感器中的优点：高精度、稳定性好、长期可靠性。应变电桥在称重传感器中的应用加速度传感器的工作原理应变电桥通过测量电阻的变化来检测加速度。当加速度作用在传感器上时，应变片发生形变，导致电阻值发生变化，从而引起电桥的输出电压变化。应变电桥在加速度传感器中的优点高灵敏度、动态响应快、抗过载能力强。应用场景广泛应用于汽车安全气囊系统、振动监测、地震监测等领域。应变电桥在加速度传感器中的应用位移传感器的工作原理：应变电桥通过测量电阻的变化来检测位移量。当位移作用在传感器上时，应变片发生形变，导致电阻值发生变化，从而引起电桥的输出电压变化。应变电桥在位移传感器中的优点：高精度、长期稳定性、可靠性好。应用场景：广泛应用于自动化控制系统、机器人定位、长度测量等领域。应变电桥在位移传感器中的应用03应变电桥的优缺点CHAPTER

应变电桥的优点精度高由于应变电桥的输出电压与应变片的电阻变化成正比，因此其测量精度较高，能够满足高精度的测量需求。稳定性好应变电桥的输出电压与温度变化的影响较小，因此其稳定性较好，能够适应不同的温度环境。抗干扰能力强应变电桥的输出电压较小，不易受到外界电磁干扰的影响，因此其抗干扰能力较强。由于应变电桥的结构复杂，制造成本较高，因此其价格较高，不适合大规模应用。价格较高由于应变电桥的测量范围较小，只适用于测量应变片的电阻变化，因此其应用范围有限。测量范围有限应变电桥需要稳定的电源供电，如果电源波动较大，会影响测量精度和稳定性。对电源要求较高应变电桥的缺点04应变电桥的发展趋势CHAPTER随着微电子和纳米技术的发展，应变电桥的尺寸将进一步缩小，提高测量精度和灵敏度。微型化集成化、智能化的应变电桥将成为主流，具备自校准、自补偿、自诊断等功能，提高使用便利性和可靠性。智能化除了基本的应变测量外，未来的应变电桥还将具备温度、压力等多种物理量的测量功能，满足更广泛的应用需求。多功能化应变电桥的未来发展方向应变电桥的应用前景用于监测飞机、卫星等飞行器的结构健康状况，保障飞行安全。用于检测汽车零部件的应力和应变，提高车辆的安全性和可靠性。用于监测人体的生理参数和生物组织的力学特性，为医疗诊断和治疗提供依据。作为传感器节点，用于监测各种设施和设备的运行状态，实现智能化管理和维护。航空航天汽车工业生物医学物联网采用新型敏感材料，提高应变电桥的灵敏度和稳定性。新材料采用先进的微加工和纳米制造技术，实现应变电桥的高精度制造。新工艺采用新型的信号处理和电路设