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电阻应变式压力传感器应用
电阻应变式热套热电偶压力传感器,通过枯结在弹性元件上的应变片的阻值变革来丈量压力值.众所周知,平凡电阻丝受到拉伸时,电阻值增大;受到压缩时,电阻值减小,这便是所谓金属电阻的应变效应.电阻应变片压力传感器正是依据这一原理制成的。电阻应变式压力传感器的重要布局情势有膜片式、筒式和组合式,膜片式得当于测低压,筒式则得当于测高压。
应变式压力传感器是压力传感器中应用比较多的一种传感器,它一般用于测量较大的压力,广泛应用于测量管道内部压力、内燃机燃气的压力、压差和喷射压力、发动机和导弹试验中的脉动压力,以及各种领域中的流体压力等。
又称应变筒式。它的弹性敏感元件为一端封闭的薄壁圆筒,其另一端带有法兰与被测系统连接。在筒壁上贴有2片或4片应变片,其中一半贴在实心部分作为温度补偿片,另一半作为测量应变片。当没有压力时 4片应变片组成平衡的全桥式电路;当压力作用于内腔时,圆筒变形成"腰鼓形",使电桥失去平衡,输出与压力成一定关系的电压。这种传感器还可以利用活塞将被测压力转换为力传递到应变筒上或通过垂链形状的膜片传递被测压力。应变管式压力传感器的结构简单、制造方便、适用性强,在火箭弹、炮弹和火炮的动态压力测量方面有广泛应用。
它的弹性敏感元件为周边固定圆形金属平膜片。膜片受压力变形时,中心处径向应变和切向应变均达到正的最大值,而边缘处径向应变达到负的最大值,切向应变为零。因此常把两个应变片分别贴在正负最大应变处,并接成相邻桥臂的半桥电路以获得较大灵敏度和温度补偿作用。采用圆形箔式应变计(见电阻应变计)则能最大限度地利用膜片的应变效果。这种传感器的非线性较显著。膜片式压力传感器的最新产品是将弹性敏感元件和应变片的作用集于单晶硅膜片一身,即采用集成电路工艺在单晶硅膜片上扩散制作电阻条,并采用周边固定结构制成的固态压力传感器(见压阻式传感器)。
测量较小压力时,可采用固定梁或等强度梁的结构。一种方法是用膜片把压力转换为力再通过传力杆传递给应变梁。图3中两端固定梁的最大应变处在梁的两端和中点,应变片就贴在这些地方。这种结构还有其他形式,例如可采用悬梁与膜片或波纹管构成。
在组合式应变压力传感器中,弹性敏感元件可分为感受元件和弹性应变元件。感受元件把压力转换为力传递到弹性应变元件应变最敏感的部位,而应变片则贴在弹性应变元件的最大应变处。实际上较复杂的应变管式和应变梁式都属于这种型式。感受元件有膜片、膜盒、波纹管、波登管等,弹性应变元件有悬臂梁、固定梁、Π形梁、 环形梁、薄壁筒等。它们之间可根据不同需要组合成多种型式。 应变式压力传感器主要用来测量流动介质动态或静态压力,例如动力管道设备的进出口气体或液体的压力、内燃机管道压力等等。
a.按阻值特性:固定电阻、可调电阻、特种电阻(敏感电阻) .
不能调节的,我们称之为固定电阻,而可以调节的,我们称之为可调电阻。常见的例如收音机音量调节的,主要应用于电压分配的,我们称之为电位器.
b.按制造材料:碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻,捷比信电阻,薄膜电阻等。
C.按安装方式: 插件电阻、贴片电阻
d.按功能分:负载电阻,采样电阻,分流电阻,保护电阻等
电阻的主要参数
a.标称阻值:标称在电阻器上的电阻值称为标称值。单位: Ω, kΩ, MΩ.标称值是根据国家制定的标准系列标注的,不是生产者任意标定的。 不是所有阻值的电阻器都存在.
b.允许误差:电阻器的实际阻值对于标称值的最大允许偏差范围称为允许误差。误差代码:F 、G 、J、 K…(常见的误差范围是:0.01%,0.05%,0.1%,0.5%,0.25%,1%,2%,5% 等)
c. 额定功率:指在规定的环境温度下,假设周围空气不流通,在长期连续工作而不损坏或基本不改变电阻器性能的情况下,电阻器上允许的消耗功率。常见的有1/16W 、1/8W 、1/4W 、1/2W 、1W 、2W 、5W 、10W
阻值和误差的标注方法
a.直标法-将电阻器的主要参数和技术性能用数字或字母直接标注在电阻体上。
eg: 5.1k Ω5% 5.1k ΩJ
b.文字符号法-将文字、数字两者有规律组合起来表示电阻器的主要参数。
eg: 0.1Ω=Ω1=0R1, 3.3Ω=3Ω3=3R3,3K3=3.3KΩ
c.色标法-用不同颜色的色环来表示电阻器的阻值及误差等级。普通电阻一般有4环表示,精密电阻用5环.
d.数码法
用三位数字表示元件的标称值。从左至右,前两位表示有效数位,第三位表示10^n(n=0~8)。当n=9时为特例,表示10^(-1)。
0-10欧带小数点电阻值表示为XRX,RXX. eg :
471=470Ω105=1M 2R2=2.2Ω
色环电阻第一环如何确定
请参照色标法图片
a.四环电阻:
因表示误差的色环只有金色或银色,色环中的金色或银色环一定是第四环。
b.五环电阻:此为精密电阻
(1)从阻值范围判断:因为一般电阻范围是0-10M,如果我们读出的阻值超过这个范围,可能是第一环选错了。
(2)从误差环的颜色判断:表示误差的色环颜色有银、金、紫、蓝、绿、红、棕.如里靠近电阻器端头的色环不是误差颜色,则可确定为第一环。
识别色环电阻的阻值
目前,电子产品广泛采用色环电阻,其优点是在装配、调试和修理过程中,不用拨动元件,即可在任意角度看清色环,读出阻值,使用方便。一个电阻色环由4部分组成[不包括精密电阻]
四个色环的其中第一、二环分别代表阻值的前两位数;第三环代表10的幂;第四环代表误差。
下面介绍掌握此方法的几个要点:
(1)熟记第一、二环每种颜色所代表的数。可这样记忆:
棕=1
红=2,
橙=3,
黄=4,
绿=5,
蓝=6,
紫=7,
灰=8,
白=9,
黑=0。
此乃基本功,多复诵,一定要记住!!!!!!!
大家都记得彩虹的颜色分布吧,一句话,很好记:红橙黄绿蓝靛(dian)紫,去掉靛,后面添上灰白黑,前面加上棕,对应数字1开始。
从数量级来看,在体上可把它们划分为三个大的等级,即:金、黑、棕色是欧姆级的;红是千欧级,橙、黄色是十千欧级的;绿是兆欧级、蓝色则是十兆欧级的。这样划分一下也好记忆。所以要先看第三环颜色(倒数第2个颜色),才能准确。
第四环颜色所代表的误差:金色为5%;银色为10%;无色为20%。
下面举例说明:
例1四个色环颜色为:黄橙红金
读法:前三颜色对应的数字为432,金为5%,所以阻值为43X10*2=4300=4.3KΩ,误差为5%。