电阻式种类繁多,应用广泛,其基本原理就是将被测物理量的变化转换成电阻值的变化,再经相应的测量电路显示或记录被测量值的变化。
1.变阻器式传感器
通过改变电位器触头集团,把位移转换为电阻的变化。R=σι/A
灵敏度的计算方法。
变阻器式传感器的后接电路一般采用电阻分压电路,将电阻的变化量转化为电压输出。
优点:结构简单,性能稳定,使用方便。
但是分辨率低,有噪声。
原因:电阻丝绕制不均匀,灰尘的影响,电刷接触不良。
电阻应变片式传感器。
2.金属电阻应变片
1)金属的电阻应变效应
金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电阻值随着它所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化的现象,称为金属的。
2)应变片的基本结构及测量原理
电阻丝应变片是用直径为0.025mm具有高电阻率的电阻丝制成的。
为了获得高的阻值,将电阻丝排列成栅状,称为敏感栅,并粘贴在绝缘的基底上。
电阻丝的两端焊接引线。敏感栅上面粘贴有保护作用的覆盖层。
应变式传感器是将应变片粘贴于弹性体表面或者直接将应变片粘贴于被测试件上。
弹性体或试件的变形通过基底和粘结剂传递给敏感栅,其电阻值发生相应的变化,通过转换电路转换为电压或电流的变化,即可测量应变。
若通过弹性体或试件把位移、力、力矩、加速度、压力等物理量转换成应变,则可测量上述各量,而做成各种应变式传感器。
3.半导体应变片
工作原理:
基于半导体材料的压阻效应,即单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时,其电阻率发生变化的现象。
一般在压力、温度、光辐射作用下,其电阻率发生很大的变化。
该类型的应变片灵敏度高,机械滞后小,横向效应小,体积小。但是温度稳定性差,非线性误差大。
4.电阻应变片的应用举例
(1)直接用来测定结构的应变或应力。
(2)将应变片贴于弹性元件上,作为传感器使用。
注意:
动态测量中,应变片的上限测量频率应在电桥激励频率的1/5到1/10以下。
这是根据采样定律得到的,其中电桥电路相当于产生调制波。
注意环境温度对应变片的影响,要采用温度补偿措施,消除温度变化造成的误差。
气体报警器可以为有效的减少我们的生命财产损失,是我们工业生产的好助手,也是我们家居健康生活的守卫者。了解了气体报警器的工作原理才能让我们使用起来更加放心,下面就为大家介绍气体报警器工作原理吧。
目前气体报警器的工作原理主要有以下四种类型:
气体报警器工作原理一:催化燃烧
气体报警器工作原理是气敏材料,在通电状态下可燃性气体氧化燃烧或者在催化剂作用下氧化燃烧,电热丝由于燃烧而升温从而使其电阻值发生变化。因此一般用于检测可燃气体。但是我们要注意的是催化燃烧式检测的可实现是有条件的,因此必须保证检测环境中包含足够的氧气,而在无的环境下这种检测方式可能无法检测任何可燃性气体。另外某些硫化合物、含铅化合物、硅类、磷化合物、硫化氢和卤代烃可能会使传感器中毒或抑制,如果被检测的环境中含有上诉物质应在合同中注明或选用抗上诉物质的类型传感器。
气体报警器工作原理二:电化学传感器
电化传感器通过与目标气体发生反应并产生与气体浓度 成正比的电信号来工作。典型的电化传感器由传感电极(或工作电极)和反电极组成。一般用于有毒气体。某些传感器要求电极之间存在偏压。传感器稳定需要30分钟至24小时,并需要三周时间来继续保持稳定。高湿度及高干旱会影响传感器的使用寿命。瞬间压力变化可能产生一个暂态的传感器输出,也有可能达到误报警状态。
气体报警器工作原理三:半导体传感器
属于广谱型传感器,其工作原理是金属氧化物半导体的表面在吸收气体后电阻发生变化。虽然半导体的预期寿命较长,但与其它类型的传感器相比,它们也更易于受到干扰气体的影响。因此如果应用场合中出现其它背景气体,固态传感器可能会发出错误警报。
气体报警器工作原理四:红外传感器
属于精密型传感器,它具有相当好的测量针对性。目前主要检测低碳链碳氢化合物和CO2。红外传感器灵敏度高并不表示其准确性较其他类型传感器高。
以上四种不同传感器的气体报警器的工作原理不同,但是起到的效果是相似的,都能有效保障我们的生命财产安全,大家可以根据自己不同的需要来选择。