内容正文:
力敏传感器
学习目标:了解力敏传感器及应用。
学习感悟:量变可以引起质变。
学习资源:江苏省中小学信息技术学习网。
实践创作:思考生活中哪些地方可以用到力敏传感器,并写出技术方案。
一、力敏传感器
力敏传感器是能够检测物体间相互作用力并转换为电信号的电子
器件。也就是说,力敏传感器可以用来检测气体、液体、固体之间存
在的相互作用力,如气体压力传感器、液体压力传感器、固体拉力压
力传感器等。
二、力敏传感器的应用
力敏传感器广泛应用于生产、生活各个方面,涉及商业、保健、
交通、建筑、采矿等。
力敏传感器指对力学量敏感的一类器件或装置。
优点: ①精度高,测量范围广
②频率响应特性较好
③结构简单,尺寸小,重量轻
④可在高(低)温、高速、高压、强烈振动、强磁场及核辐射和化学腐蚀等恶劣条件下正常工作
⑤易于实现小型化、固态化
⑥价格低廉,品种多样,便于选择
1、 金属应变片式传感器
金属应变片式传感器的核心元件是金属应变片,它可将试件上的应变变化转换成电阻变化。
缺点:具有非线性,输出信号微弱,抗干扰能力较差,因此信号线需要采取屏蔽措施;只能测量一点或应变栅范围内的平均应变,不能显示应力场中应力梯度的变化等;不能用于过高温度场合下的测量。
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电阻应变片结构示意图
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2、应变片的结构与材料
由敏感栅1、基底2、盖片3、引线4和粘结剂等组成。这些部分所选用的材料将直接影响应变片的性能。因此,应根据使用条件和要求合理地加以选择。
栅长
栅宽
对敏感栅的材料的要求:
①应变灵敏系数大,并在所测应变范围内保持为常数;
②电阻率高而稳定,以便于制造小栅长的应变片;
③电阻温度系数要小;
④抗氧化能力高,耐腐蚀性能强;
⑤在工作温度范围内能保持足够的抗拉强度;
⑥加工性能良好,易于拉制成丝或轧压成箔材;
⑦易于焊接,对引线材料的热电势小。
对应变片要求必须根据实际使用情况,合理选择。
(2) 基底和盖片
基底用于保持敏感栅、引线的几何形状和相对位置,盖片既保持敏感栅和引线的形状和相对位置,还可保护敏感栅。基底的全长称为基底长,其宽度称为基底宽