电阻式传感器教学课件

电阻式传感器欢迎来到电阻式传感器的世界这种传感器在现代测量和控制系统中扮演着关键角色让我们一起探索它的奥秘什么是电阻式传感器定义原理电阻式传感器是一种将物理量变利用材料或结构的电阻随外界因化转换为电阻值变化的装置素变化的特性功能测量压力、温度、位移等多种物理量电阻式传感器的原理物理量变化外界环境的物理量发生变化传感元件反应传感元件的电阻值随之改变电信号转换电阻变化转换为电压或电流信号信号处理电信号经过放大、滤波等处理电阻式传感器的基本组成敏感元件转换元件直接感受被测量的部分，如应变将敏感元件的变化转换为电阻变片、热敏电阻等化测量电路辅助电路将电阻变化转换为可测量的电信如温度补偿、信号调理等电路号电阻式传感器的分类应变式压敏式热敏式滑动式利用材料的应变效应利用材料的压阻效应利用材料的温度系数利用电阻器的分压原理应变式传感器定义特点利用导体或半导体的应变效应，将力、压力等物理量转换为电阻•高灵敏度变化的传感器•线性度好•可测量多种物理量应变式传感器的工作原理外力作用1被测物体受到外力产生变形应变产生2传感器的敏感元件随之产生应变电阻变化3应变导致敏感元件的电阻发生变化信号输出4电阻变化转换为电信号输出应变式传感器的类型压敏电阻传感器定义材料利用某些材料在受压时电阻值发常用碳粉、金属氧化物等压敏材生变化的特性制成的传感器料用途主要用于测量压力、力和加速度等物理量压敏电阻传感器的工作原理压力作用外部压力作用于传感器材料变形压敏材料发生微观变形电阻变化材料的电阻值随压力变化信号输出电阻变化转换为电信号压敏电阻传感器的特点高灵敏度结构简单对压力变化反应敏感设计和制造相对容易成本低廉非线性适合大规模生产和应用电阻与压力的关系通常呈非线性热敏电阻传感器定义类型利用材料的电阻随温度变化的特性制成的传感器•正温度系数PTC•负温度系数NTC热敏电阻传感器的工作原理1234温度变化材料响应电阻变化信号输出环境温度发生变化热敏材料的电阻值随温度变PTC电阻增加，NTC电阻减电阻变化转换为电信号化少热敏电阻传感器的特点高灵敏度快速响应体积小非线性对温度变化反应敏感温度变化迅速反映在电阻上易于集成到各种设备中电阻-温度关系通常为非线性滑动电阻传感器定义结构利用电阻器的分压原理，通过滑由电阻体、滑动触点和外壳组成动触点的位置变化来测量位移的传感器用途主要用于测量直线或角度位移滑动电阻传感器的工作原理位移产生被测物体发生位移触点移动滑动触点在电阻体上移动电阻分配电阻值按触点位置分配信号输出分配的电阻值转换为电信号滑动电阻传感器的特点结构简单线性度好易于理解和维护输出与位移成良好的线性关系分辨率高寿命有限可以精确测量小的位移变化机械磨损会影响使用寿命电阻式传感器的检测电路主要类型功能•电桥电路将传感器的电阻变化转换为易于测量和处理的电压或电流信号•分压电路电桥电路平衡状态1桥路两臂电压相等失衡检测2电阻变化导致桥路失衡高精度3可检测微小的电阻变化温度补偿4可通过桥路设计实现分压电路简单结构1由传感器和固定电阻组成电压输出2电阻变化转换为电压变化灵活应用3适用于各种电阻式传感器线性输出4在一定范围内输出与电阻成线性关系电阻式传感器的应用领域工业自动化医疗设备汽车工业航空航天用于各种生产线和加工设备应用于各种诊断和监测仪器用于发动机控制和安全系统应用于飞行控制和结构监测应变式传感器的应用电子秤压力测量结构监测用于精确测量重量，广泛应用于商业和工业用于测量液体或气体压力，应用于工业过程用于桥梁、建筑等大型结构的健康监测领域控制压敏电阻的应用触摸屏机器人触觉智能手机和平板电脑的触摸感应为机器人提供触觉反馈汽车安全气囊工业安全设备碰撞检测和安全气囊触发用于紧急停止按钮和安全垫热敏电阻的应用温度控制火灾报警家用电器和工业设备的温度调节检测环境温度异常升高医疗体温计汽车冷却系统精确测量人体温度监控发动机冷却液温度滑动电阻的应用电阻式传感器的发展趋势微型化向更小、更轻的方向发展智能化集成数字信号处理功能多功能化一个传感器同时测量多个参数新材料应用开发新型敏感材料提高性能电阻式传感器的优缺点优点缺点•结构简单•部分类型存在非线性•成本低廉•可能受温度影响•测量范围广•某些类型寿命有限•可靠性高•需要外部电源电阻式传感器的发展前景物联网应用医疗监测成为智能家居和工业物联网的关发展便携式和植入式医疗监测设键组件备环境监测新能源技术用于大规模环境参数监测网络在太阳能、风能等新能源领域发挥重要作用总结基本原理多样化应用12电阻式传感器利用电阻值变化广泛应用于工业、医疗、汽车测量物理量等领域技术进步未来展望34向微型化、智能化、多功能化在物联网和新能源领域有巨大方向发展潜力。