LH-TS 微型力传感器特点,LH-TS 微型力传感器用途,LH-TS 微型力传感器技术参数

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力传感器技术参数

随着中国自动化不断发展进步,工控自动化产品也是大众需求。上海力恒传感技术有限公司致力于力传感器及其信号处理的系统工作,公司在力传感器领域有着不断的追求。下面由力恒传感小编为大家讲解LH-TS 微型力传感器特点,LH-TS 微型力传感器用途,LH-TS 微型力传感器技术参数,LH-TS 微型力传感器型号相关内容!

LH-TS 微型力传感器

型号:LH-TS

封装小,工作特性稳固,测量精度高

一、产品特点

?真正的表面安装技术,至高回流温度为260°C[500°F]

?小型商品等级的封装,稳固的工作特性,适合的封装设计,精密的力传感

?在25°C(77°F)时,可靠性为2千万次使用,电信号输出成一定比列

?偏差极低(典型值满量程时为30微米),

二、安装尺寸(仅供参考)mm/in

四、规格参数

以上内容是由上海力恒传感技术有限公司小编整理,希望能帮助到大家~

上海力恒传感技术有限公司致力于力传感器及其信号处理的系统工作,公司在力传感器领域有着不断的追求。

随着中国自动化不断发展进步,我们团队积累了多年一线工作经验。出于对自动化的理解和认识,公司始终坚持"因为专业、所以信服"的企业运作理念打造了一支自动化领域的专业团队,为客户提供系统的售前和售后服务,持续不断的提供质量稳定的产品,持续研发新的产品、至大限度的满足客户需求。

公司经营力传感器、智能变送器、智能仪表等工控自动化产品;自动检测、自动控制与软件开发;工业自动化非标设备、工业自动化生产线的方案设计与实施的系统集成项目。

应变式测力传感器设计

1前言 1.1研究课题背景及意义 应变式测力传感器早已在众多测控领域中得到了广泛的应用,尤其在测量重量方面,其技术已非常成熟。所以,国内外众多科技人员努力争取更大的突破。得到更优良的弹性体结构,非常合适的弹性体材料,合乎测量要求的应变片,完善的测量电路及补偿电路是需要努力的。当然,非常好的外观质量也是一大竞争力。现已有的应变式测力传感器大致有这么几种:桥式、剪切梁式、单点式、柱式、轮辐式、板式、平行梁式、S型。它们主要用于称重领域。国外企业在以下几个方面进行了许多研究和实验工作,如结构设计、制造工艺、电路补偿及调整、稳定性方面。并取得了一定的进展。这些进展主要包括在设计和计算过程中引入了先进的分析方法,如用计算机拟实技术进行动态仿真和动力学分析及工艺设计过程里运用虚拟技术,对生产工艺进行仿真检验。在弹性体加工方面,使用先进制造技术,将刚性制造转为柔性制造,加工中心、柔性制造系统和柔性制造单元得到普遍采用。在生产过程中尽量采用半自动和自动控制、自动检验程序和计算机网络技术。改进了工艺装备也是主要成就之一。最终提高了应变式测力传感器的稳定性和可靠性。 转子在高速运转过程中,由于种种原因,诸如转子的偏心问题,会产生不容忽视的径向力,使转轴的径向误差加大。在自动控制系统中,便需要得到径向力这个信号,然后对执行机构才能进行控制。要得到理想的控制刚度,不仅需要控制系统的稳定可行,测试系统的重要性同样不可忽视。所以,传感器性能的好坏和选取的是否恰当是个非常关键的问题。在现有的径向力测量中,人们并不是直接去测径向力的值,而是将其转化为其它量,比如位移量。然后使用位移传感器进行测量,控制径向位移量便使得径向力引起的问题得到解决。在高速运转的系统中,如磁悬浮系统,人们便广泛采用这样一些位移传感器:电容式传感器、电涡流式传感器、电感式传感器。并都取得了不错的测量控制效果。但是,还不能忽视他们的缺点。电容式传感器,其电容小,容易受到外界诸多因素的影响,在高速旋转的转子系统中其可靠性大大降低。电涡流式传感器相对来讲比较合适,但是当附近存在高频磁场和工作的高频开关器件,它的可靠性也将变得不理想。电感式传感器由于自身的频率响应特性不适合于快速动态测量。 其实在转子系统中,转子肯定要有轴承支承。前面所讲都是将传感器作为一个附属测量器件,纯粹起测量作用。考虑轴承的刚度问题和受力问题,一个新的测量方向便产生了,何不设计一个既能其支撑作用,就像轴承一样,又起测量作用个,就像传感器一样。如果要同时具有这两种作用,那么前面所说的电容式传感器、电涡流式传

传感器原理及应用课后习题

习题集 1.1 什么是传感器? 1.2 传感器由哪几部分组成?试述它们的作用及相互关系。 1.3 简述传感器主要发展趋势,并说明现代检测系统的特征。 1.4 传感器如何分类? 1.5传感器的静态特性是什么?由哪些性能指标描述?它们一般可用哪些公式表示? 1.6传感器的线性度是如何确定的? 电阻应变式传感器 3.1 何为电阻应变效应?怎样利用这种效应制成应变片? 3.2 什么是应变片的灵敏系数?它与金属电阻丝的灵敏系数有何不同?为什么? 3.3 金属应变片与半导体应变片在工作原理上有何不同?半导体应变片灵敏系数范围是多少,金属应变片灵敏系数范围是多少?为什么有这种差别,说明其优缺点。 3.4 一应变片的电阻R=120Ω,灵敏系数k =2.05,用作应变为800/m m μ的传感元件。 求:①R ?和/R R ?;② 若电源电压U =3V ,初始平衡时电桥的输出电压U 0。 3.5 在以钢为材料的实心圆柱形试件上,沿轴线和圆周方向各贴一片电阻为120Ω的金属应变片R 1和R 2(如图3-28a 所示),把这两应变片接入电桥(见图3-28b )。若钢的泊松系数0.285μ=,应变片的灵敏系数k =2,电桥电源电压U =2V ,当试件受轴向拉伸时,测得应变片R 1的电阻变化值10.48R ?=Ω。试求:①轴向应变; ②电桥的输出电压。 3.6 图3-31为一直流电桥,负载电阻R L 趋于无穷。图中E=4V ,R 1=R 2=R 3=R 4=120Ω,试求:① R 1为金属应变片,其余为外接电阻,当R 1的增量为ΔR 1=1.2Ω时,电桥输出电压U 0=? ② R 1、R 2为金属应变片,感应应变大小变化相同,其余为外接电阻,电桥输出电压U 0=? ③ R 1、R 2为金属应变片,如果感应应变大小相反,且ΔR 1=ΔR 2 =1.2Ω,电桥输出电压U 0=? 电容式传感器 4.1 如何改善单极式变极距型电容传感器的非线性? 4.2 差动式变极距型电容传感器,若初始容量1280C C pF ==,初始距离04m m δ=,当动极板相对于定极板 位移了0.75m m δ?=时,试计算其非线性误差。若改为单极平板电容,初始值不变,其非线性误差有多大? 4.3一平板式电容位移传感器如图4-5所示,已知:极板尺寸4a b m m ==,极板间隙00.5m m δ=,极板间介质为空气。求该传感器静态灵敏度;若极板沿x 方向移动2m m ,求此时电容量。 4.4 已知:圆盘形电容极板直径50D m m =,间距00.2m m δ=,在电极间置一块厚0.1m m 的云母片(7r ε=),空气(01ε=)。求:①无云母片及有云母片两种情况下电容值1C 及2C 是多少?②当间距变化0.025m m δ? =图 3-28

压力传感器的安装方法及使用要求

●检查安装孔的尺寸 如果安装孔的尺寸不合适,传感器在安装过程中,其螺纹部分就很容易受到磨损。这不仅会影响设备的密封性能,而且使压力传感器不能充分发挥作用,甚至还可能产生安全隐患。只有合适的安装孔才能够避免螺纹的磨损(螺纹工业标准1/2-20 UNF 2B),通常可以采用安装孔测量仪对安装孔进行检测,以做出适当的调整。 ●保持安装孔的清洁 保持安装孔的清洁并防止熔料堵塞对保证设备的正常运行来说十分重要。在挤出机被清洁之前,所有的压力传感器都应该从机筒上拆除以避免损坏。在拆除传感器时,熔料有可能流入到安装孔中并硬化,如果这些残余的熔料没有被去除,当再次安装传感器时就可能造成其顶部受损。清洁工具包能够将这些熔料残余物去除。然而,重复的清洁过程有可能加深安装孔对传感器造成的损坏。如果这种情况发生,就应当采取措施来升高传感器在安装孔中的位置。 ●选择恰当的位置 当压力传感器的安装位置太靠近生产线的上游时,未熔融的物料可能会磨损传感器的顶部;如果传感器被安装在太靠后的位置,在传感器和螺杆行程之间可能会产生熔融物料的停滞区,熔料在那里有可能产生降解,压力信号也可能传递失真;如果传感器过于深入机筒,螺杆有可能在旋转过程中触碰到传感器的顶部而造成其损坏。一般来说,传感器可以位于滤网前面的机筒上、熔体泵的前后或者模具中。 ●仔细清洁 在使用钢丝刷或者特殊化合物对挤出机机筒进行清洁前,应该将所有的传感器都拆卸下来。因为这两种清洁方式都可能会造成传感器的震动膜受损。当机筒被加热时,也应该将传感器拆卸下来并使用不会产生磨损的软布来擦拭其顶部,同时传感器的孔洞也需要用清洁的钻孔机和导套清理干净。 ●保持干燥 尽管传感器的电路设计能够经受苛刻的挤出加工环境,但是多数传感器也不能绝对防水,在潮湿的环境下也不利于正常运行。因此,需要保证挤出机机筒的水冷装置中的水不会渗漏,否则会对传感器造成不利影响。如果传感器不得不暴露在水中或潮湿的环境下,就要选择具有极强防水性的特殊传感器。

压力传感器的基本特性测量及电子秤的设计

压力传感器的基本特性测量及电子秤的设计 一、实验目的 1.了解金属箔式应变片的应变效应和性能,单臂单桥的工作原理和工作情况。 2.测量应变式传感器的压力特性,计算其灵敏度。 3.测量应变式传感器的电压特性,作出输出电压与工作电压的关系特性图。 4.根据应变式传感器的压力特性设计一个电子秤。 三、实验仪器 YJ-WLT-I物理综合实验平台、压力传感器实验装置、电桥模块与差动放大器(含调零模块)一起提供线路板、万用表、标准砝码等。 四、实验原理 金属导体的电阻随其所受机械形变(伸长或缩短)的大小而发生变化,其原因是导体的电阻与材料的电阻率以及它的几何尺寸(长度和截面)有关。由于导体在承受机械形变过程中,其电阻率、长度和截面积都要发生变化,从而导致其电阻发生变化,因此电阻应变片能将机械构件上应力的变化转换为电阻的变化。电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为: △R/R=Kε(1) 式中△R/R为电阻丝电阻相对变化,K为应变灵敏系数,ε=△ L/L为电阻丝长度相 对变化,金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转 换被测部位受力状态变化,电桥的作用完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压 反映了相应的受力状态。 要由双孔平衡梁和粘贴在梁上的电阻应变片 R1—R4组成,电阻应变片一般由敏感栅、基底、 粘合剂、引线、盖片等组成。应变片的规格一 般以使用面积和电阻值来表示,如 “3×10mm2,350Ω”。 敏感栅由直径约0.01mm--0.05mm高电阻 系数的细丝弯曲成栅状,它实际上是一个电阻 元件,是电阻应变片感受构件应变的敏感部分。 敏感栅用粘合剂将其固定在基片上.基底应保证将构件上的应变准确地传送到敏感栅 上去,故基底必须做得很薄(一般为0.03mm--0.06mm),使它能与试件及敏感栅牢固 地粘结在一起;另外,它还应有良好的绝缘性、抗潮性和耐热性.基底材料有纸、胶膜

传感器原理及应用

温度传感器的应用及原理 温度测量应用非常广泛,不仅生产工艺需要温度控制,有些电子产品还需对它们自身的温度进行测量,如计算机要监控CPU的温度,马达控制器要知道功率驱动IC的温度等等,下面介绍几种常用的温度传感器。 温度是实际应用中经常需要测试的参数,从钢铁制造到半导体生产,很多工艺都要依靠温度来实现,温度传感器是应用系统与现实世界之间的桥梁。本文对不同的温度传感器进行简要概述,并介绍与电路系统之间的接口。 热敏电阻器 用来测量温度的传感器种类很多,热敏电阻器就是其中之一。许多热敏电阻具有负温度系数(NTC),也就是说温度下降时它的电阻值会升高。在所有被动式温度传感器中,热敏电阻的灵敏度(即温度每变化一度时电阻的变化)最高,但热敏电阻的电阻/温度曲线是非线性的。表1是一个典型的NTC热敏电阻器性能参数。 这些数据是对Vishay-Dale热敏电阻进行量测得到的,但它也代表了NTC热敏电阻的总体情况。其中电阻值以一个比率形式给出(R/R25),该比率表示当前温度下的阻值与25℃时的阻值之比,通常同一系列的热敏电阻器具有类似的特性和相同电阻/温度曲线。以表1中的热敏电阻系列为例,25℃时阻值为10KΩ的电阻,在0℃时电阻为28.1KΩ,60℃时电阻为4.086KΩ;与此类似,25℃时电阻为5KΩ的热敏电阻在0℃时电阻则为 14.050KΩ。 图1是热敏电阻的温度曲线,可以看到电阻/温度曲线是非线性的。

虽然这里的热敏电阻数据以10℃为增量,但有些热敏电阻可以以5℃甚至1℃为增量。如果想要知道两点之间某一温度下的阻值,可以用这个曲线来估计,也可以直接计算出电阻值,计算公式如下: 这里T指开氏绝对温度,A、B、C、D是常数,根据热敏电阻的特性而各有不同,这些参数由热敏电阻的制造商提供。 热敏电阻一般有一个误差范围,用来规定样品之间的一致性。根据使用的材料不同,误差值通常在1%至10%之间。有些热敏电阻设计成应用时可以互换,用于不能进行现场调节的场合,例如一台仪器,用户或现场工程师只能更换热敏电阻而无法进行校准,这种热敏电阻比普通的精度要高很多,也要贵得多。 图2是利用热敏电阻测量温度的典型电路。电阻R1将热敏电阻的电压拉升到参考电压,一般它与ADC的参考电压一致,因此如果ADC的参考电压是5V,Vref 也将是5V。热敏电阻和电阻串联产生分压,其阻值变化使得节点处的电压也产生变化,该电路的精度取决于热敏电阻和电阻的误差以及参考电压的精度。

微型小量程力传感器用途,微型小量程力传感器技术参数,微型小量程力传感器型号

微型小量程力传感器特点,微型小量程力传感器用途,微型小量程力传感器技术参数,微型小量程力传感器型号随着中国自动化不断发展进步,工控自动化产品也是大众需求。上海力恒传感技术有限公司致力于力传感器及其信号处理的系统工作,公司在力传感器领域有着不断的追求。下面由力恒传感小编为大家讲解微型小量程力传感器特点,微型小量程力传感器用途,微型小量程力传感器技术参数,微型小量程力传感器型号相关内容! 品名:微型小量程力传感器 型号:LH-Y01-20-H5 外径20,高度5,精度0.5%,高速采样,具有较强的抗过载能力。主要用于按键检测,屏幕压力设备测力校准;电脑、手机元器件安装力测试等。 传感器受力方式 外形尺寸

量程:0~2,5,10,20,30,50,100KG 一、微型小量程力传感器特点 超薄设计,外形小巧,便于安装、使用;坚固耐用、高速动态响应;具有较强的抗过载能力;底面安装,顶部凸起点为受力点。 二、微型小量程力传感器用途 主要用于按键检测,屏幕压力设备测力,机器人手抓力等安装空间小的力值检测领域。 三、微型小量程力传感器技术参数

四、微型小量程力传感器型号 五、微型小量程力传感器配线图 以上内容是由上海力恒传感技术有限公司小编整理,希望能帮助到大家~ 上海力恒传感技术有限公司致力于力传感器及其信号处理的系统工作,公司在力传感器领域有着不断的追求。 随着中国自动化不断发展进步,我们团队积累了多年一线工作经验。出于对自动化的理解和认识,公司始终坚持"因为专业、所以信服"的企业运作理念打

造了一支自动化领域的专业团队,为客户提供系统的售前和售后服务,持续不断的提供质量稳定的产品,持续研发新的产品、最大限度的满足客户需求。 公司经营力传感器、智能变送器、智能仪表等工控自动化产品;自动检测、自动控制与软件开发;工业自动化非标设备、工业自动化生产线的方案设计与实施的系统集成项目。

磁通量传感器索力监测系统设计指南.

磁通量传感器索力监测系统 设计使用指南 柳州欧维姆结构检测技术有限公司 目录 前言 (3 1. 磁通量传感器原理 (4 2. 磁量传感器的技术特点 (4 3. 主要技术指标 (5 4. 磁通量传感器的应用 (5 5、磁通量传感器索力监测系统 (8 6. 索力监测系统的配置 (10 7. 传感器选型与安装 (12 8. 磁通量传感器监测系统建立过程及注意事项 (14 9. 主要工程业绩 (15 前言

拉索是缆索支承型桥梁的核心构件之一,素有“生命线”之称,其服役状况直接关系到桥梁的安全运营与使用寿命。因此,对桥梁拉索进行安全监测,及时了解拉索和桥梁的服役状态是十分必要的。拉索的安全监测,主要是通过监测拉索的索力,来判断其使用状况,评定其安全性。一方面,一根拉索的损伤变化会在其本身的索力变化和相邻索力的变化上表现出来,在外部则表现为主梁挠度发生变化;另一方面,主梁或塔的损伤变化也会引起索力的变化。通过对索力的监测,不仅能为总体评价其技术状况提供依据,同时也可以在一定程度上发现拉索锚固系统、防护系统是否完好,也可以更好地理解桥梁结构机理,验证设计理论从而指导设计。 索力监测所应用的传感器技术主要有:振动频率法、压力传感器(振弦式、应变片、液压式、光纤光栅、磁通量传感器(EM sensor等。各种索力测量方法,各有其特点,振动频率法是通过建立拉索的简化模型,实测拉索的振动频率,经过计算间接得出索力,因为受减震器、拉索实际长度、外护套等影响,其测量精度比较差。压力型传感器是比较传统的传感器技术,需要串接在受力结构中,将传递到传感器上面的力直接测量出来,短期精度高、动态性好,但由于受荷载长期作用、材料徐变、形变传递失真等方面的影响,耐久性和长期精度很难保证,在受力状态下无法重新校准,无法更换,因此压力型的传感器用于长期监测有一定的局限性,只能在桥梁建设或换索时预装。 针对传统的传感器技术的局限,磁通量传感器(EM Sensor较好地解决了这些问题: 1、通过非接触式测量解决传感器受力疲劳影响寿命问题; 2、用模拟标定来实现运营状态的数据校准; 3、可以设计成哈弗式传感器,直接在已受力的拉索上制作及安装,实现运 营中桥梁拉索的索力监测。 4、可以实现体内预应力(有粘结多截面应力监测。

压力传感器原理及应用-称重技术

压力传感器是压力检测系统中的重要组成部分,由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电 信号作输出,给显示仪表显示压力值,或供控制和报警使用。 压力传感器的种类繁多,如压阻式压力传感器、应变式压力传感器、压电式压力传感器、电容式压力传感 器、压磁式压力传感器、谐振式压力传感器及差动变压器式压力传感器,光纤压力传感器等。 一、压阻式压力传感器 固体受力后电阻率发生变化的现象称为压阻效应。压阻式压力传感器是基于半导体材料(单晶硅)的压阻效应原理制成的传感器,就是利用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定晶向制成扩散压敏电阻,当硅膜片 受压时,膜片的变形将使扩散电阻的阻值发生变化。 压阻式具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。 1、压阻式压力传感器基本介绍 压阻式传感器有两种类型:一种是利用半导体材料的体电阻做成粘贴式应变片,称为半导体应变片,因此 应变片制成的传感器称为半导体应变式传感器,另一种是在半导体材料的基片上用集成电路工艺制成的扩 散电阻,以此扩散电阻的传感器称为扩散型压阻传感器。 半导体应变式传感器半导体应变式传感器的结构形式基本上与电阻应变片传感器相同,也是由弹性敏感元件等三部分组成,所不同的是应变片的敏感栅是用半导体材料制成。半导体应变片与金属应变片相比,最 突出的优点是它的体积小而灵敏高。它的灵敏系数比后者要大几十倍甚至上百倍,输出信号有时不必放大 即可直接进行测量记录。此外,半导体应变片横向效应非常小,蠕变和滞后也小,频率响应范围亦很宽, 从静态应变至高频动态应变都能测量。由于半导体集成化制造工艺的发展,用此技术与半导体应变片相结 合,可以直接制成各种小型和超小型半导体应变式传感器,使测量系统大为简化。但是半导体应变片也存 在着很大的缺点,它的电阻温度系统要比金属电阻变化大一个数量级,灵敏系数随温度变化较大它的应变 —电阻特性曲线性较大,它的电阻值和灵敏系数分散性较大,不利于选配组合电桥等等。 扩散型压阻式传感器扩散型压阻传感器的基片是半导体单晶硅。单晶硅是各向异性材料,取向不同时特性不一样。因此必须根据传感器受力变形情况来加工制作扩散硅敏感电阻膜片。 利用半导体压阻效应,可设计成多种类型传感器,其中压力传感器和加速度传感器为压阻式传感器的基本 型式。 硅压阻式压力传感器由外壳、硅膜片(硅杯)和引线等组成。硅膜片是核心部分,其外形状象杯故名硅杯,在硅膜上,用半导体工艺中的扩散掺杂法做成四个相等的电阻,经蒸镀金属电极及连线,接成惠斯登电桥 再用压焊法与外引线相连。膜片的一侧是和被测系数相连接的高压腔,另一侧是低压腔,通常和大气相连,也有做成真空的。当膜片两边存在压力差时,膜片发生变形,产生应力应变,从而使扩散电阻的电阻值发 生变化,电桥失去平衡,输出相对应的电压,其大小就反映了膜片所受压力差值。

压电式力传感器的设计

机械工程测试课程设计 学院:xxxxxx 专业班级:xxxxxx 学号:xxxxxx 姓名:xxx

《力的测量课程设计》 目录 设计摘要 (1) 引言 (1) 第一章传感器的结构设计 (2) 第二章传感器的参数计算 (3) 第三章测量电路 (5) 总结 (6) 参考文献 (6)

设计摘要 设计过程主要包括设计格式、设计要求及设计过程中有关压电式力传感器的设计,还有在整个设计过程中的有关计算、与传感器相连的测试电路。 本压电式传感器采用压缩型单项里传感器结构,利用纵向压电效应进行工作,在设计中压电材料采用石英晶体。由于安装中需施加预紧力,以保证该传感器的线性度良好,故留出一定的过载量,本设计中重点考虑了各部分的面积、刚度等参数,未讨论预紧力的选用范围,可能还存在一些其他因素,如安装误差等可以影响设计传感器的性能,属于正常范围内,使用中可忽略。 引言 压电式力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,在工业中有着不可少的作用。压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中,比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的,因为测量动态压力是如此普遍,所以压电传感器的应用就非常广泛。 传感器原理与应用作为一门课程,我们在认真学好理论课程的同时,还要与实际结合起来,只有这样才能对压电式传感器的使用有更好的理解。 通过对传感器的设计来加深对理论课程的理解,这是王伟老师要求我们进行课程设计的目的。做到理论联系实际,从而学会正确分析传感器使用过程中出现的问题,不断总结经验,进而用来来指导实践,这样我们才能将学好的知识得到很好的应用。也为我们日后再该领域的进一步研究打下坚实的基础。

传感器原理与工程应用第四版郁有文课后答案

第一章传感与检测技术的理论基础 1.什么是测量值的绝对误差、相对误差、引用误 差?答:某量值的测得值和真值之差称为绝对误差。 相对误差有实际相对误差和标称相对误差两种表示方法。实际相对误差是绝对误差与被测量的真值之比;标称相对误差是绝对误差与测得值之比。 引用误差是仪表中通用的一种误差表示方法,也用相对误差表示,它是相对于仪表满量程的一种误差。引用误差是绝对误差(在仪表中指的是某一刻度点的示值误差)与仪表的量程之比。 2.什么是测量误差?测量误差有几种表示方法? 它们通常应用在什么场合?

答:测量误差是测得值与被测量的真值之差 测量误差可用绝对误差和相对误差表示, 引用误差也是相对误差的一种表示方法。 在实际测量中,有时要用到修正值,而修正值是与绝对误差大小相等符号相反的值。在计算相对误差时也必须知道绝对误差的大小才能计算。 采用绝对误差难以评定测量精度的高低,而采用相对误差比较客观地反映测量精度。 引用误差是仪表中应用的一种相对误差,仪表的精度是用引用误差表示的。 3.用测量范围为-50?+150kPa 的压力传感器测 量140kPa 压力时,传感器测得示值为142kPa ,求该示值的绝对误差、实际相对误差、标称相对误差和引用误差。 解:绝对误差142 140 2kPa

142 140 4. 什么是随机误差?随机误差产生的原因是什 么?如何减小随机误差对测量结果的影响? 答:在同一测量条件下,多次测量同一被测量时,其 绝对值和符号以不可预定方式变化着的误差称为随机 误差。 随机误差是由很多不便掌握或暂时未能掌握的微 小因素 (测量装置方面的因素、环境方面的因素、人 员方面的因 素),如电磁场的微变,零件的摩擦、间隙, 热起伏,空气扰动,气压及湿度的变化,测量人员感 觉器官的生理变化等,对测量值的综合影响所造成的。 对于测量列中的某一个测得值来说,随机误差的出 现具有 随机性,即误差的大小和符号是不能预知的, 但当测量次数增大,随机误差又具有统计的规律性, 实际相对误差 140 100% 1.43% 标称相对误差 引用误差 142 140 142 100% 1.41% 142 140 150 ( 50) 100% 1%

选择压力传感器的方法

压力传感器及压力变送器分为表压、尽压、差压等种类。常见0.1、0.2、0.5、1.0等精度等级。可丈量的压力范围很宽,小到几十毫米水柱,大的可达上百兆帕。不同种类压力传感器及压力变送器的工作温度范围也不同,常分成 0~70℃、-25~85℃、- 40~125℃、-55~150℃几个等级,某些特种压力传感器的工作温度可达400~500℃。 压力传感器及压力变送器基于不同的材料及结构设计有着不同的防水性能及防爆等级,接液腔体由于材料、外形的差异可丈量的流体介质种类也不同,常分为干燥气体、一般液体、酸碱腐蚀溶液、可燃性气液体、粘稠及特殊介质。压力传感器及压力变送器作为一次仪表需与二次仪表或计算机配合使用,压力传感器及压力变送器常见的供电方式为:DC 5V、12V、24V、±12V等,输出方式有:0~5V、1~5V、0.5~4.5V、0~10mA、 0~20mA、 4~20mA等及Rs232、Rs485等与计算机的接口。 用户在选择压力传感器及压力变送器时,应充分了解压力丈量系统的工况,根据需要公道选择,使系统工作在最佳状态,并可降低工程造价。 压力传感器常见精度参数及试验设备 传感器静态标定设备:活塞压力计:精度优于0.05% 数字压力表:精度优于0.05% 直流稳压电源:精度优于0.05% 。 传感器温度检验设备:高温试验箱:温度从0℃~+250℃温度控制精度为 ±1℃ 低温试验箱:温度能从0℃~-60℃温度控制精度为±1℃ 传感器静态性能试验项目:零点输出、满量程输出、非线性、迟滞、重复性、零点漂移、超复荷。 传感器环境试验项目:零点温度漂移、灵敏度漂移、零点迟滞、灵敏度迟滞。(检查产品在规定的温度范内对温度的适应能力。此项参数对精度影响极为重要) 压力传感器使用留意事项 压力传感器及压力变送器在安装使用前应具体阅读产品样本及使用说明书,安装时压力接口不能泄露,确保量程及接线正确。压力传感器及压力变送器的外壳一般需接地,信号电缆线不得与动力电缆混合展设,压力传感器及压力变送器

传感器技术课程设计(应变式测力仪)

成绩评定: 传感器技术 课程设计 题目应变式测力仪 院系电子工程学院 专业 姓名 年级电 指导教师蔡苗苗 2014年 11 月

摘要 电阻应变式传感器具有灵敏度和精度高,性能稳定、可靠、尺寸小,重量轻、结构简单、使用方便、测量速度快等优点,且能在恶劣的环境下工作,在力、压力和重力要测试中有非常广泛的应用。所以电阻应变式力传感器制作的电子称具有准确度高,易于制作,简单实用、成本低廉、体积小巧、携带方便等特点。 对于电阻应变片式测力传感器(以下简称“测力传感器”)来说,弹性体的结构外形与相关尺寸对测力传感器性能的影响极大。可以说,测力传感器的性能主要取决于其弹性体的外形及相关尺寸。假如测力传感器的弹性体设计不公道,无论弹性体的加工精度多高、粘贴的电阻应变片的品质多好,测力传感器都难以达到较高的测力性能。因此,在测力传感器的设计过程中,对弹性体进行公道的设计至关重要。 关键词:电阻应变片测力传感器精度灵敏度

目录 一、设计目的------------------------- 4 二、设计任务与要求--------------------- 4 2.1设计任务------------------------- 4 2.2设计要求------------------------- 4 三、设计步骤及原理分析 ----------------- 5 3.1设计方法------------------------- 5 3.2设计步骤------------------------- 6 3.3设计原理分析---------------------- 7 四、课程设计小结与体会 ----------------- 9 五、参考文献-------------------------- 9

(完整版)传感器原理及应用试题库(已做)

一:填空题(每空1分) 1.依据传感器的工作原理,传感器分敏感元件,转换元件, 测量电路三个部分组成。 2.金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应,可采用直线栅式应变计 和箔式应变计结构。 3.根据热敏电阻的三种类型,其中临界温度系数型最适合开关型温度传感器。 4.灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。其定义为:传 感器输出量的变化值与相应的被测量的变化值之比,用公式表示k(x)=Δy/Δx 。 5.线性度是指传感器的输出量与输入量之间是否保持理想线性特性的一 种度量。按照所依据的基准之线的不同,线性度分为理论线性度、端基线性度、独立线性度、最小二乘法线性度等。最常用的是最小二乘法线性度。 6.根据敏感元件材料的不同,将应变计分为金属式和半导体式两大类。 7.应变传感器设计过程中,通常需要考虑温度补偿,温度补偿的方法电桥补偿 法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。 8.应变式传感器一般是由电阻应变片和测量电路两部分组成。 9.传感器的静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度界限、迟滞差和稳定性。 10.国家标准GB 7665--87对传感器下的定义是:能够感受规定的被测量并按照 一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。 11.传感器按输出量是模拟量还是数字量,可分为模拟量传感器和数字量传感器 =输出量的变化值/输入量的变化12.传感器静态特性的灵敏度用公式表示为:k (x) 值=△y/△x 13.应变计的粘贴对粘贴剂的要求主要有:有一定的粘贴强度;能准确传递应变; 蠕变小;机械滞后小;耐疲劳性好;具有足够的稳定性能;对弹性元件和应变计不产生化学腐蚀作用;有适当的储存期;应有较大的温度适用范围。14.根据传感器感知外界信息所依据的基本校园,可以将传感器分成三大类: 物理传感器,化学传感器,生物传感器。

微压力传感器研究现状及发展趋势

大连理工大学研究生试卷 系别:机械工程学院 课程名称:微制造与微机械电子系统学号:21204035 姓名:李方元 考试时间:2013年1 月15 日类别标准分数实得分数平时 成绩 10 作业 成绩 90 总分100 授课教师刘冲 签字

微压力传感器研究现状及发展趋势 李方元 (大连理工大学大连) 摘要:MEMS器件中,微压力传感器是应用最为广泛的一种。本文主要介绍了微压力传感器的特点、应用,介绍了国内外的目前研究现状及发展趋势,以及我国与发达国家的差距。 关键词:MEMS 微压力传感器研究现状发展趋势 Micro pressure sensor research status and development trend Li Fang Yuan (Dalian university of technology Dalian) Abstract: the MEMS devices, micro pressure sensor is a kind of widely used. This article mainly introduced the micro pressure sensor characteristics, application, this paper introduces domestic and international current research situation and development trend in our country, and the gap with developed countries. Keywords: MEMS micro pressure sensor research situation development trend 0前言 传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。本文主要介绍微压力传感器的一些知识。 MEMS传感器的发展以20世纪60年代霍尼韦尔研究中心和贝尔实验室研制出首个硅隔膜压力传感器和应变计为开端。压力传感器是应用最广泛的MEMS传感器.其性能由测量范围、测量精度、非线性和工作温度决定。从信号检测方式划分,MEMS压力传感器可分为压阻式、电容式和谐振式等;从敏感膜结构划分,可分为圆形、方形、矩形和E形等。它的工作原理是压力直接作用在传感器的膜片上,使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻发生变化,用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这个压力的标准信号。 微机械制造技术包括了清洗、氧化、光刻、刻蚀、离子注入或扩散、溅射、键合、封装技术等]5[。制作不同的微结构就需要合理的使用这些技术,通常用硅、石英和陶瓷材料为衬底,与薄膜技术相结合,并规范使用各项工艺技术就可以制作出精密的微器件,来用于实际测试中。其中最为关键的是后期封装工艺,它也是工艺上的一个难点,对微器件的性能有很大影响。 1微传感器特点及应用

传感器技术课程设计(应变式测力仪)

WOIRD格式 成绩评定: 传感器技术 课程设计 题目应变式测力仪 院系电子工程学院 专业 姓名 年级电 指导教师蔡苗苗 2014年11月

摘要 电阻应变式传感器具有灵敏度和精度高,性能稳定、可靠、尺寸小,重量轻、结构简单、使用方便、测量速度快等优点,且 能在恶劣的环境下工作,在力、压力和重力要测试中有非常广泛 的应用。所以电阻应变式力传感器制作的电子称具有准确度高, 易于制作,简单实用、成本低廉、体积小巧、携带方便等特点。 对于电阻应变片式测力传感器(以下简称“测力传感器”)来说,弹性体的结构外形与相关尺寸对测力传感器性能的影响极 大。可以说,测力传感器的性能主要取决于其弹性体的外形及相 关尺寸。假如测力传感器的弹性体设计不公道,无论弹性体的加 工精度多高、粘贴的电阻应变片的品质多好,测力传感器都难以 达到较高的测力性能。因此,在测力传感器的设计过程中,对弹 性体进行公道的设计至关重要。 关键词:电阻应变片测力传感器精度灵敏度

目录 一、设计目的-------------------------4 二、设计任务与要求---------------------4 2.1设计任务-------------------------4 2.2设计要求-------------------------4 三、设计步骤及原理分析-----------------5 3.1设计方法-------------------------5 3.2设计步骤-------------------------6 3.3设计原理分析----------------------7 四、课程设计小结与体会-----------------9 五、参考文献--------------------------9

传感器原理与使用方法

传感器原理与使用方法 传感器的原理与使用方法 1 概述 在监控系统中,测量范围广泛,包括高低压配电设备、柴油发电机组、空调设备的交流电量:交流电压、交流电流、有功功率、功率因数、频率等;整流器、直流配电设备、蓄电池组的直流量:直流电压、直流电流;机房环境的各种物理量:温度、湿度、红外、烟感、水浸、门禁等;同时还有表示各种物理状态的开关量。由于监控系统数据采集设备的输入电量范围只能是一些小电压、小电流,而上述各种测量量却是一些非电量、强电量,因此必须用一种信号变换装置将它们转换成4一20mA或0一5V的标准直流或交流信号。传感器、变送器就是这样一种信号变换装置,它们把一种形式的信号变换成另外一种形式的信号(传感器),或把同一种信号变换成不同大小或不同形式的信号(变送器)。因此,传感器和变送器在监控系统中得到了广泛应用,是监控系统中必不可少的组成单元。 一般地,传感器是把各种物理量变换成另外一种大小、形式的物理量输出,以便于观察、测量或处理的装置,在监控系统中,传感器是把各种物理量变换成一定形式电量输出,以便于进行测量和数据采集的装置。电量变送器则是把各种形

式的电量变换成标准电量输出的装置。输出的标准电量一般为:4--20mA或0--20mA的标准直流电流信号和0一5V 的标准直流或交流电压信号。在监控系统中,电量变送器一般用于各种交流电量的变换,这些交流电量包括:交流电压、交流电流、有功功率、功率因数和频率等。交流电量的表示方法有多种,常用的有:瞬时值,有效值,平均值。 由于监控系统中各种要测量的电量和非电量种类繁多,相应的传感器和变送器也各种各样,但根据它们转换后的输出信号性质,可分为分为模拟和数字两种。在我公司的监控系统中,各类传感器、变送器有如下几种: 数字信号传感器(变送器): 1. 离子感烟探测器,用于探测烟雾浓度。当烟雾达到一定的浓度时,给出对应的数字量报警信号。 2. 微波双鉴被动式红外探测器XC-1、单红外探测器XP-5,当其探测范围内,有人体侵入时,提供对应的继电器触点信号输出,给出对应的数字量报警信号。 3. 玻璃破碎传感器,当玻璃被击碎时,提供对应的继电器触点信号输出,给出对应的数字量报警信号。 4.

压力传感器工作原理

电阻应变式压力传感器工作原理细解 2011-10-14 15:37元器件交易网 字号: 中心议题: 电阻应变式压力传感器工作原理 微压力传感器接口电路设计 微压力传感器接口系统的软件设计 微压力传感器接口电路测试与结果分析 解决方案: 电桥放大电路设计 AD7715接口电路设计 单片机接口电路设计 本文采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出的模拟变量,然后用INA118放大器将此信号放大,用7715A/D 进行模数转换,将转换完成的数字量经单片机处理,最后由LCD将其显示,采用LM334 做的精密5 V 恒流源为电桥电路供电,完成了微压力传感器接口电路设计,既能保证检测的实时性,也能提高测量精度。 微压力传感器信号是控制器的前端,它在测试或控制系统中处于首位,对微压力传感器获取的信号能否进行准确地提取、处理是衡量一个系统可靠性的关键因素。后续接口电路主要指信号调节和转换电路,即能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。由于用集成电路工艺制造出的压力传感器往往存在:零点输出和零点温漂,灵敏度温漂,输出信号非线性,输出信号幅值低或不标准化等问题。本文的研究工作,主要集中在以下几个方面: (1)介绍微压力传感器接口电路总体方案设计、系统的组成和工作原理。

(2)系统的硬件设计,介绍主要硬件的选型及接口电路,包括A/D 转换电路、单片机接口电路、1602显示电路。 (3)对系统采用的软件设计进行研究,并简要阐述主要流程图,包括主程序、A/D 转换程序、1602显示程序。 1 电阻应变式压力传感器工作原理 电阻应变式压力传感器是由电阻应变片组成的测量电路和弹性敏感元件组合起来的传感器。当弹性敏感元件受到压力作用时,将产生应变,粘贴在表面的电阻应变片也会产生应变,表现为电阻值的变化。这样弹性体的变形转化为电阻应变片阻值的变化。把4 个电阻应变片按照桥路方式连接,两输入端施加一定的电压值,两输出端输出的共模电压随着桥路上电阻阻值的变化增加或者减小。一般这种变化的对应关系具有近似线性的关系。找到压力变化和输出共模电压变化的对应关系,就可以通过测量共模电压得到压力值。 当有压力时各桥臂的电阻状态都将改变,电桥的电压输出会有变化。 式中:Uo 为输出电压,Ui 为输入电压。 当输入电压一定且ΔRi < 对于全等臂电桥, R1= R2= R3= R,各桥臂电阻应变片灵敏系数K相同,式(2)可简化为

浅谈测力传感器设计的应力集中原则

浅谈测力传感器设计的应力集中原则 【摘要】文中介绍了在测力传感器的设计过程中经常运用的两种应力集中的设计原则。按照这两种应力集中的原则,对弹性体进行结构设计,能够收到提高测力传感器的测力精度和测力灵敏度的良好效果。 【关键词】测力传感器;应力集中;精度;灵敏度 一、概述 对于电阻应变片式测力传感器(以下简称“测力传感器”)来说,弹性体的结构形状与相关尺寸对测力传感器性能的影响极大。可以说,测力传感器的性能主要取决于其弹性体的形状及相关尺寸。如果测力传感器的弹性体设计不合理,无论弹性体的加工精度多高、粘贴的电阻应变片的品质多好,测力传感器都难以达到较高的测力性能。因此,在测力传感器的设计过程中,对弹性体进行合理的设计至关重要。 弹性体的设计基本属于机械结构设计的范围,但因测力性能的需要,其结构上与普通的机械零件和构件有所不同。一般说来,普通的机械零件和构件只须满足在足够大的安全系数下的强度和刚度即可,对在受力条件下零件或构件上的应力分布情况不必严格要求。然而,对于弹性体来说,除了需要满足机械强度和刚度要求以外,必须保证弹性体上粘贴电阻应变片部位(以下简称“贴片部位”)的应力(应变)与弹性体承受的载荷(被测力)保持严格的对应关系;同时,为了提高测力传感器测力的灵敏度,还应使贴片部位达到较高的应力(应变)水平。 由此可见,在弹性体的设计过程中必须满足以下两项要求: (1)贴片部位的应力(应变)应与被测力保持严格的对应关系; (2)贴片部位应具有较高的应力(应变)水平。 为了满足上述两项要求,在测力传感器的弹性体设计方面,经常应用“应力集中”的设计原则,确保贴片部位的应力(应变)水平较高,并与被测力保持严格的对应关系,以提高所设计测力传感器的测力灵敏度和测力精度。 二、改善应力(应变)不规则分布的“应力集中”原则 在机械零件或构件的设计过程中,通常认为应力(应变)在零件或构件上是规则分布的,如果零件或构件的截面形状不发生变化,不必考虑应力(应变)分布不规则的问题。其实,在机械零件或构件的设计中,对于应力(应变)不规则分布的问题并非不予考虑,而是通过强度计算中的安全系数将其包容在内了。 对于测力传感器来说,它是通过电阻应变片测量弹性体上贴片部位的应变来测量被测力的大小。若要保证贴片部位的应力(应变)与被测力保持严格的对应关系,实际上就是保证在测力传感器受力时,弹性体上贴片部位的应力(应变)要按照某一规律分布。在实际应用中,对于弹性体贴片部位应力(应变)分布影响较大的因素主要是弹性体受力条件的变化。弹性体受力条件的变化是指当弹性体受力的大小不变时,力的作用点发生变化或弹性体与其相邻的加载构件和承载构件的接触条件发生变化。如果在弹性体结构设计时,未能考虑这一情况,就可能造成弹性体上应力(应变)分布的不规则变化当筒式测力传感器上、下端面均匀受力时,在弹性体贴片部位的整个圆周上应力(应变)的分布是均匀的。当上、下两个端面上受力情况发生变化后,力在两个端面的作用情况不再是均匀分布的,这时弹性体贴片部位圆周上应力(应变)的分布情况就难以预料了。如果筒式测力传感器弹性体的高度与直径之比足够大,弹性体贴片部位圆周上的应力

传感器原理及其应用(李艳红、李海华主编)-部分课后习题

第一章P10 1、2、5、6 1.传感器的定义 答:传感器是一种以一定精确度把被测量(主要是非电量)转换为与之有确定关系、便于应用的某种物理量(主要是电量)的测量装置。 2.传感器组成及作用 答:(1)传感器一般由敏感元件、转换元件、测量电路三部分组成; (2)敏感元件:直接感受被测量,并输出与被测量有确定关系的物理量; 转换元件:将敏感元件输出的非电量转换为电量; 测量电路:将转换元件输出的电量变换成便于显示、记录、控制和处理的信号 3.开环测量系统和闭环测量系统区别 答:开环测量系统(1)信息只沿着一个方向传递(2)系统相对误差等于各环节相对误差之和 (3)结构简单,但每个环节特性变化都会造成测量误差 闭环测量系统(1)有正向通道和反馈通道(2)输入输出关系由反馈环节特性决定,测量处理等环节造成的误差较小 4.测量不确定度及其评定方法 答:(1)测量不确定度:表征合理赋予被测量值的分散性,与测量结果相联系的参数即结果的可靠性和有效性的怀疑程度 (2)不确定度按其评定方法可分为A类评定和B类评定 A类评定是用统计方法进行评定。即对某被测量进行等精度的独立多次重复测量,得到一系列的测得值。 B类评定用非统计分析法,它不是由一系列的测得确定,而是利用影响测得值分布变化的有关信息和资料进行分析,并对测量值进行概率分布估计和分布假设的科学评定B类评定的信息来源有以下6项: ①以前的观测数据; ②对有关技术资料和测量仪器特性的了解和经验; ③生产部门提供的技术说明文件; ④校准文件、检定证书或其他文件提供的数据、准确度的等级或级别,包括目前暂 时在使用的极限误差等; ⑤手册或某些资料给出的参考数据及其不确定度; ⑥规定实验方法的国家标准或类似技术文件中给出的重复性限或复现性限。 第二章P24 1 什么是传感器的静态特性?它有哪些性能指标?如何用公式表征这些指标? 答:(1)传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时,传感器的输出与输入的关系 (2)线性度、灵敏度、迟滞性、重复性、分辨率、漂移 (3) 线性度: 灵敏度:迟滞性: 分辨率: 第三章P43 1、2、4 1.什么叫电阻式传感器?什么是金属材料的电阻应变效应?什么是半导体压阻效应? 答:(1)电阻式传感器是利用一定的方式将被测量的变化转化为敏感元件电阻参数的变化,再通过电路转变成电压或电流信号的输出,从而实现非电量的测量。 (2)金属在外力作用下产生机械形变,其电阻值也发生相应改变的现象。 (3)半导体由于应力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为压阻效应。

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