第3章 力学量传感器
定义:将力/压力等力学量信号变成电信号的装置 称为力学量传感器。
力学传感器的分类:
- 应用普遍的:电阻式、压电式、电容式、电感式、谐振式、变磁阻式、光纤式等等。
- 传统的如弹簧:成本低、不需电源,但体积大、笨重、输出非电量。
- 新的声表面波压力传感器、磁致伸缩型压力传感器、电位式压力传感器等。
发展方向:正向集成化、数字化和智能化
一、学习目的与要求
通过本章的学习,熟悉并掌握力学量传感器的工作原理和硬件组成结构。深入理解金属材料和半导体材料的压阻效应及其相应的压力传感器的基本原理,如金属应变计的原理及结构、压阻式传感器的基本原理及其结构与设计、集成压阻式压力传感器的原理;熟练掌握压力传感器的主要的应用电路——电桥电路的基本原理;掌握压电式传感器的基本原理和测量电路及其接口技术。了解其它几种压力传感器、新型压电传感器的原理。
二、课程内容
3.1 应变计
金属应变计是利用金属的电阻应变效应制成的、能将机械构件的应变转换为电阻变化的传感器,可分为丝式应变计、箔式应变计和金属薄膜应变计。
3.2 压电式传感器
3.3 电容式压力传感器
3.4 电感式压力传感器
3.5 谐振式压力传感器