专题二 电阻应变式传感器、热电阻传感器（课件）-四川省职教高考《传感器及应用》（高教版）专题复习讲练测

专题二. 电阻应变式传感器、热电阻传感器 《传感器及应用》（高教社） 专题复习讲练测 1 目录 考纲解读 1 知识点梳理 2 考题讲解 3 课内练习 4 归纳小结 5 2 常见考点： 电阻应变式传感器和热电阻传感器的工作原理。 响应时间和频率响应：传感器响应快慢及其对信号频率的响应能力。 如何根据实际需要选择合适的传感器类型和规格。 传感器在复杂环境下的适应性和稳定性考虑。 一.考纲解读 3 一.考纲解读 01 1.了解传感器的定义、分类和基本功能。 02 2. 掌握不同类型的传感器及其应用场景。 03 3.掌握如电阻应变式传感器、热电阻传感器等常见传感器的工作原理。 4 易考题型： 选择题：考查对传感器工作原理、特点、优势等基本知识的理解。 判断题：考查对传感器工作原理、应用领域等知识的正确性判断。 应用题：考查根据实际情况选择合适传感器、解决问题的能力。 综合题：考查对传感器特点、应用场景等知识的综合运用能力。 案例分析题：考查对实际案例进行传感器选择和应用的能力。 一.考纲解读 5 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 6 知识点梳理： 1. 应变效应 导体或半导体材料在外界力作用下产生机械变形，其电阻值发生变化的现象称为应变效应。电阻应变片就是利用这一现象而制成的。用应变片测试时，将应变片粘贴在试件表面，当试件受力变形后，应变片上的电阻丝也随之变形，从而使应变片电阻值发生变化，再通过测量转换电路转换成电压或电流的变化。电阻丝应变片是目前应用很广的一种电阻应变片。 图2-1所示是电阻丝应变片结构示意图。它是用直径约为0.025mm的具有高电阻率的电阻丝制成的。为了获得高的电阻值，电阻丝排成栅网状，并粘贴在绝缘基片上，线栅上面粘贴有覆盖层(保护用)，电阻丝两端焊有引出线。图中l称为应变片的标距或工作基长，6称为应变片基宽，bxl为应变片的使用面积。应变片规格一般以使用面积或电阻值表示，如3mmx10mm或120。 二.知识点梳理和重点概念复习 7 知识点梳理： 2.应变片的结构类型 应变片可分为金属应变片和半导体应变片。前者可分为金属丝式、式、薄膜式三种，图2-2 为几种不同类型的电阻应变片。金属丝式应变片使用最早，有纸基、胶基之分。 二.知识点梳理和重点概念复习 8 知识点梳理： 3.测量转换电路 常规应变片的电阻变化范围很小，因而测量转换电路应当能精确地测量出这些小的电阻变化。在应变式传感器中，最常用的是桥式电路，按电源性质不同可有交流电桥、直流电桥两类;按桥臂工作数量可分为单臂工作桥、半桥和全桥。下面以直流电桥为例分析其工作原理及特性。 二.知识点梳理和重点概念复习 9 重点概念复习： 电阻应变原理：物体受力后，其形状和尺寸发生变化，从而引起电阻的变化。 应变：受力后物体的形变程度，通常以长度、面积或体积的变化来表示。 应变表：用于测量应变的传感器，通常由一个电阻组成，受到应变时电阻值发生变化。 满桥和半桥配置：电阻应变式传感器通常组成满桥或半桥电路，以提高灵敏度和减小温度对测量的影响。 温度补偿：由于温度变化会导致电阻值的变化，需要对温度进行补偿以保证测量的准确性。 二.知识点梳理和重点概念复习 10 1.电阻应变式传感器的非线性误差通常是指： a) 当应变量变化时电阻值变化的非线性程度 b) 电路中传感器的偏差 c) 温度变化对测量结果的影响 d) 电源电压波动导致的误差 答案：a) 当应变量变化时电阻值变化的非线性程度 解析：电阻应变式传感器的非线性误差是指应变量变化时传感器输出不符合线性关系的误差。 三.常考习题练习与讲解 选择题 11 2.热电阻传感器在测量过程中，对环境温度的变化敏感度通常受到以下哪个因素的影响？ a) 线性范围 b) 漂移系数 c) 热导率 d) 灵敏度 答案：b) 漂移系数 解析：热电阻传感器在环境温度变化时，对温度变化的响应通常受漂移系数的影响。 三.常考习题练习与讲解 选择题 12 3.电阻应变式传感器在实际应用中常常需要校准，以下哪种方式不适合用于校准？ a) 对比测量校准法 b) 冰点校准法 c) 磁场校准法 d) 定时比较校准法 答案：c) 磁场校准法 解析：磁场不是电阻应变式传感器的主要影响因素，因此不适合用于校准。 三.常考习题练习与讲解 选择题 13 4. 电容式传感器在测量时一般采用的原理是： a) 电荷积累 b) 电压变化 c) 电容变化 d) 电阻变化 答案：c) 电容变化 解析：电容式传感器利用电容随被测量物理量的变化而变化的原理进行测量。 三.常考习题练习与讲解 选择题 14 5.电容式传感器的响应速度与以下哪个因素有关： a) 电压 b) 电容量 c) 电