传感器讲座——第十一讲 热工测量用传感器(下)

二、压力传感器(一)电阻应变式压力传感器电阻应变式传感器的原理已在第二讲介绍过了.电阻应变式压力传感器由两部分组成:一是弹性元件,它把被测压力转换成弹性元件的位移.二是粘贴在弹性元件上的电阻应变丝,其作用是把弹性元件的位移转换成电阻的变化.     

高精度测力传感器的设计

应变式传感器在力和压力测试领域有广泛的应用.本文分析了应变式力传感器应变片粘贴位置选取的内在机理,提出了提高应变式力传感器的测试灵敏度,减小其非线性误差的实用措施.     

用于流体压力测量的电容传感器

叙述了电容应变式流体压力传感器的基本原理，给出了一种电容应变式流体压力传感器的检测电路，并分析了流体压力大小与传感器输出电压的关系。实验结果表明，该传感器具有精度高、线性度好、灵敏度大等优点，尤其适于微压力和大动态力的测量。     

改进型支架压力传感器设计

为了精确测量支架压力的变化情况,给出了一种改进型支架压力传感器设计方案,分析了电阻应变式传感器的工作原理,阐述了如何采用全桥差动电路采集微弱的电阻变化信号.给出了接口电路硬件设计和部分软件流程.在使用过程中设备工作性能稳定,测量精度高,达到了预期工作目标.     

基于仪表放大器电子秤的设计

为了解决因微弱信号放大而影响电子秤精度的问题,采用了仪表放大器作为压力传感器前置放大器,解决了由放大环节带来的失调电压和温漂等问题。简要论述了电阻应变式称重传感器的工作原理、设计了系统硬件电路与软件。经测试设计的电子秤误差小于0.3%,且具有数据准确稳定、称量快捷等特点。     

第二讲 阻抗式传感器(上)

一、电阻式传感器电阻式传感器是利用电阻元件把待测的物理量如力、位移、形变及加速度等量变换成电阻阻值,从而通过对电阻阻值的测量达到测量该物理量的目的。电阻式传感器按其工作原理可分为以下二类: 1.电位计式电阻传感器 2.应变式电阻传感器电位计式传感器工作于电阻阻值变化较大的状态,适宜测量被测对象参数变化较大的场合,由于此类传感器与一般电位计相同,故不再赘述。应变式电阻传感器工作于电阻阻值变化极小的状态,灵敏度较高,以下作专题介绍。 (一) 应变式电阻传感器原理     

纳米技术应用在我国传感器行业获得进展

最近，纳米技术应用在国内取得新进展，一种将纳米技术成功应用于压力传感器的科技创新产品——电阻应变式纳米压力传感器研制成功。 据称，该产品采用低能离子束轰击原子搬迁技术形成纳米量级厚度的Ni-Cr功能薄膜、SiO2钝化层薄膜、Ta2O2过渡层薄膜以及起隔离作用的SiO2薄膜，实现了在高温、高压、恶劣环境下的长期稳定性和可靠性。产品性能稳定可靠，工作温度和量程范围宽，测量精度和灵敏度高，体积小、重量轻、安装维护方便，在油田、化工、自动控制等领域应用前景广阔。 专家指出，电阻应变式纳米膜压力传感器是一种性能优异的压力…     

应变式测试仪的设计

介绍应变式测试仪的系统工作原理;分析弹性体和筒体结构设计.在弹性体的结构设计中,通过建立合理的模型,从理论和仿真两方面得到最佳贴片位置,以及贴片处应变与被测压力保持线性变化的关系.在筒体的结构设计中,通过分析,指出了内壁最先进入塑性状态,并得到在屈服应力和外压不变情况下的筒体内外半径关系.通过这种关系,可设计出最小体积的筒体.     

基于电阻应变片的扭矩测量方法研究

电阻应变片式传感器是应用最广泛的传感器之一。将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上,可构成测量位移、加速度、力、力矩、压力等各种参数的电阻应变式传感器。     

溅射薄膜应变式压力传感器

利用溅射使材料薄膜化的技术在电子器件以及其它方面得到了迅速的发展。这是因为薄膜具有和体材料不同的性质,利用这种性质就有可能得到以前技术不能得到的器件。溅射薄膜应变式压力传感器就是正在开发中的这类器件中的一种。这种溅射薄膜应变式传感器是利用通过溅射在产生应变的梁和膜片等上面直接形成薄膜。它的组成材料全部是无机物,厚度非常薄,是原来的箔式应变片的1/10,而且有耐热性好和形状规则等许多优点。     

提高应变式力传感器综合性能的措施

分析了应变式力传感器虚变片粘粘位置选取的内在机理,提出了提高应变式力传感器的测试灵敏度,减小其非线性误差的实用措施。     

基于C8051F020单片机的多路压力测量仪

介绍了一种基于C8051F020单片机的多路压力测量仪.该测量仪选用电阻应变式压力传感器采集压力信号,并经放大电路处理后送入C8051F020单片机,再由C8051F020单片机内部的A/D转换器将采集到的压力信号进行模数转化,然后分别对数据进行存储和显示.该测量仪能测量6路压力信号,并且各测量点都能单独检测和设置.由于采用了C8051F020单片机,简化了硬件电路,增强了抗干扰能力,使得测量仪具有测量精度高,冲击小等特点.     

工程化高耐久性光纤光栅压力环的研究与开发

基于光纤光栅(FBG)传感和应变式力传感器机理,采用纤维增强树脂(FPR)封装和金属焊接布设的可靠工艺,研究开发出一种高耐久性的FBG压力环,并实现了相应的温度补偿。标定实验表明,线性度为0.99%,灵敏度为2.02×106kN,重复性为1.11%,迟滞为0.65%,静态误差为1.62%。     

机械感生可调谐长周期光纤光栅的特性研究

在耦合模理论分析的基础上,利用机械线加工技术设计周期性压力槽,基于机械感生原理写制了可调谐长周期光纤光栅(LPFG)。设计周期性压力槽的周期为600μm,周期数60,长周期光纤光栅最大谐振峰值损耗可达18 dB,通过改变压力槽与光纤之间的夹角实现了谐振波长可调范围不小于12 nm,并实验研究了LPFG的压力和温度特性。制作的长周期光纤光栅具有谐振波长和峰值损耗均可调谐、成本低以及可擦除等优点。     

基于柔性基的高灵敏度无损光纤压力传感器

为了简化光纤压力传感器的制作方法，降低制作成本，提出了一种柔性基应变式无损光纤压力传器，将未进行过任何处理的单模光纤嵌入在两片柔性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜中，制作成“三明治”结构压力传感器，采用光频域反射计(OFDR)技术进行解调，测试传感器在不同压力下的光谱漂移与光纤的微应变的关系。实验结果表明:在受力面积为 ２.３７５ ｍｍ２ ，压力范围0~ 5kgf(０~ 20ＭＰａ)时，传感器的灵敏度达到194 /kgf，是裸单模光纤的6.47倍，同时压力测量范围提高5 倍，在0~ 2kgf(０~ 8ＭＰａ)范围内传感器具有很高的重复性与线性度，另外进行了分布式压力测试，证实传感器输出响应明显，空间分辨率较高。     

应变测量系统误差分析

电阻应变式传感器在实际工程中应用较广。介绍影响电阻应变式传感器精度的一些因素,并对其在实际应用中可能出现的问题进行全面细致的分析。分析电测试验中应变片粘贴质量、非线性及导线长度、温度、不同组桥方式对测试结果所产生的影响,修正了导线电阻引起的误差,大大提高了测量精度,得出了应变电测试试验中减小误差的方法。     

应变测试信号处理电路设计

电阻应变式传感器应用十分广泛。利用电阻应变式传感器作为转换器件进行力的测试是一种常用的测力方法,但是由应变传感器直接输出的信号很微弱,需进行信号调理才能进行数字化处理。本文通过对应变传感器输出信号的分析,设计了一种高精度应变测试放大滤波电路作为微弱应变信号的前置处理电路。电路以高精度仪表放大器AD620与高精度运放OP07作为核心器件。经过实验证明其效果良好,线性失真很低,满足工程运用的要求。     

金属防盗标签自动制签机

介绍了一种金属防盗标签的制签方法,并详细介绍了根据这种方法研制出的全自动制签自 动制签机的结构和工作原理。     

双梁式传感器的设计计算

本文阐述了双孔平行梁型电阻应变式称重传感器的结构形式，力不模型以及几个主要设计参数的确定方法。对传感器的设计具有一定的帮助。     

基于单片机的智能体感代步车设计

是利用电阻应变式传感器和数模转换芯片设计利用体重感应遥控小车的四通道信号采集部分,同时与ATmega16单片机相连完成驱动。最后对小车的整体设计提供了思路。