電阻式種類繁多,應用廣泛,其基本原理就是將被測物理量的變化轉換成電阻值的變化,再經(jīng)相應的測量電路顯示或記錄被測量值的變化。
1.變阻器式傳感器
通過改變電位器觸頭集團,把位移轉換為電阻的變化。R=σι/A
靈敏度的計算方法。
變阻器式傳感器的后接電路一般采用電阻分壓電路,將電阻的變化量轉化為電壓輸出。
優(yōu)點:結構簡單,性能穩(wěn)定,使用方便。
但是分辨率低,有噪聲。
原因:電阻絲繞制不均勻,灰塵的影響,電刷接觸不良。
電阻應變片式傳感器。
2.金屬電阻應變片
1)金屬的電阻應變效應
金屬導體在外力作用下發(fā)生機械變形時,其電阻值隨著它所受機械變形(伸長或縮短)的變化而發(fā)生變化的現(xiàn)象,稱為金屬的。
2)應變片的基本結構及測量原理
電阻絲應變片是用直徑為0.025mm具有高電阻率的電阻絲制成的。
為了獲得高的阻值,將電阻絲排列成柵狀,稱為敏感柵,并粘貼在絕緣的基底上。
電阻絲的兩端焊接引線。敏感柵上面粘貼有保護作用的覆蓋層。
應變式傳感器是將應變片粘貼于彈性體表面或者直接將應變片粘貼于被測試件上。
彈性體或試件的變形通過基底和粘結劑傳遞給敏感柵,其電阻值發(fā)生相應的變化,通過轉換電路轉換為電壓或電流的變化,即可測量應變。
若通過彈性體或試件把位移、力、力矩、加速度、壓力等物理量轉換成應變,則可測量上述各量,而做成各種應變式傳感器。
3.半導體應變片
工作原理:
基于半導體材料的壓阻效應,即單晶半導體材料在沿某一軸向受到外力作用時,其電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。
一般在壓力、溫度、光輻射作用下,其電阻率發(fā)生很大的變化。
該類型的應變片靈敏度高,機械滯后小,橫向效應小,體積小。但是溫度穩(wěn)定性差,非線性誤差大。
4.電阻應變片的應用舉例
(1)直接用來測定結構的應變或應力。
(2)將應變片貼于彈性元件上,作為傳感器使用。
注意:
動態(tài)測量中,應變片的上限測量頻率應在電橋激勵頻率的1/5到1/10以下。
這是根據(jù)采樣定律得到的,其中電橋電路相當于產(chǎn)生調制波。
注意環(huán)境溫度對應變片的影響,要采用溫度補償措施,消除溫度變化造成的誤差。
氣體報警器可以為有效的減少我們的生命財產(chǎn)損失,是我們工業(yè)生產(chǎn)的好助手,也是我們家居健康生活的守衛(wèi)者。了解了氣體報警器的工作原理才能讓我們使用起來更加放心,下面就為大家介紹氣體報警器工作原理吧。
目前氣體報警器的工作原理主要有以下四種類型:
氣體報警器工作原理一:催化燃燒
氣體報警器工作原理是氣敏材料,在通電狀態(tài)下可燃性氣體氧化燃燒或者在催化劑作用下氧化燃燒,電熱絲由于燃燒而升溫從而使其電阻值發(fā)生變化。因此一般用于檢測可燃氣體。但是我們要注意的是催化燃燒式檢測的可實現(xiàn)是有條件的,因此必須保證檢測環(huán)境中包含足夠的氧氣,而在無的環(huán)境下這種檢測方式可能無法檢測任何可燃性氣體。另外某些硫化合物、含鉛化合物、硅類、磷化合物、硫化氫和鹵代烴可能會使傳感器中毒或抑制,如果被檢測的環(huán)境中含有上訴物質應在合同中注明或選用抗上訴物質的類型傳感器。
氣體報警器工作原理二:電化學傳感器
電化傳感器通過與目標氣體發(fā)生反應并產(chǎn)生與氣體濃度 成正比的電信號來工作。典型的電化傳感器由傳感電極(或工作電極)和反電極組成。一般用于有毒氣體。某些傳感器要求電極之間存在偏壓。傳感器穩(wěn)定需要30分鐘至24小時,并需要三周時間來繼續(xù)保持穩(wěn)定。高濕度及高干旱會影響傳感器的使用壽命。瞬間壓力變化可能產(chǎn)生一個暫態(tài)的傳感器輸出,也有可能達到誤報警狀態(tài)。
氣體報警器工作原理三:半導體傳感器
屬于廣譜型傳感器,其工作原理是金屬氧化物半導體的表面在吸收氣體后電阻發(fā)生變化。雖然半導體的預期壽命較長,但與其它類型的傳感器相比,它們也更易于受到干擾氣體的影響。因此如果應用場合中出現(xiàn)其它背景氣體,固態(tài)傳感器可能會發(fā)出錯誤警報。
氣體報警器工作原理四:紅外傳感器
屬于精密型傳感器,它具有相當好的測量針對性。目前主要檢測低碳鏈碳氫化合物和CO2。紅外傳感器靈敏度高并不表示其準確性較其他類型傳感器高。
以上四種不同傳感器的氣體報警器的工作原理不同,但是起到的效果是相似的,都能有效保障我們的生命財產(chǎn)安全,大家可以根據(jù)自己不同的需要來選擇。