第四章. 电阻式传感器

1、电阻式传感器电阻式传感器电阻式传感器分为电阻应变式传感器电阻应变式传感器、电位器式传感器电位器式传感器（直线位移型、角位移型，非线性型）、压阻式传感器压阻式传感器，热电阻传感器热电阻传感器（热电阻，热敏电阻）。什么是电阻式传感器？举3个实际应用的例子。 电阻式传感器：把位移、力、压力、加速度、扭矩等非电物理量转换为电阻值变化的传感器。 1.热敏电阻传感器：用来测量温度。（饮水机，电热水器） 2.吸湿媒质电阻传感器：用来测量湿度。 3.应变电阻传感器：用来测量拉压应力，以及基于此的其它物理量。（电子秤）概念题概念题1.电阻应变式传感器与压阻式传感器的区别？压阻式传感器为什么要采取温度补偿？ 电阻

2、应变式传感器用的材料主要是金属材料，而压阻式传感器采用的材料是半导体。 压阻式传感器受到温度影响后，就要产生零位温度漂移和灵敏度温度漂移。这是压阻式传感器最大的弱点。所以要进行温度补偿。3.半导体和金属的电阻率与温度关系有什么区别？原因？ 区别：大部分金属是正温度系数电阻，温度升高，电阻增加。大部分半导体是负温度系数电阻，温度升高，电阻降低。 原因：金属是由金属原子组成的晶格和自由电子组成的,实际参与导电的是自由电子.晶格是一直振动的,和分子的热运动相关.金属之所以有电阻是由于晶格对自由电子的定向移动的阻碍.而且由于温度越高,晶格震动越强烈,所以它的阻碍效应就越明显,这是金属电阻随温度升高而变

3、大的原因.对于半导体,它不像金属那样有很多自由电子,它的电子基本都被束缚在原子核上.所以它需要一定的温度或者光来激发,是它的电子获得足够的能量,摆脱原子核的束缚,从而成为能够参与导电的粒子.所以温度升高,能够参与导电的粒子就越多,电阻就越小. 半导体与金属电阻与温度的关系：金属材料半导体5.请分析右图中的应变式荷重传感器的应变片该怎么粘贴？并分析其变形情况。按图中，R2，R4竖着粘贴，R1横着粘贴。当感受到荷重F，R2,R4变短，R1变长。7.举例说出应变式加速度传感器与应变式扭矩传感器的实际应用。普通常规电机测试平台应用ZRN系列扭矩传感器组建交直流电机测试系统 。测试电机的转矩、转速、功率

4、等参数。指标名称扭矩传感器扭矩传感器性能指标测量范围0-1N。m和0-100000N。m（量程任选）精 度0.1%F.S、0.25%F.S. 0.5%F.S非线性0.08 % F S重复性0.06% F S迟滞0.05% F S信号输出10KHz5KHz脉冲信号，4-20mA电流,1-5V或0-5V电压信号，USB直接相连（或按客户要求订做）转速60个脉冲/转或120个脉冲/转零点温飘：0.2 % F S /10响应频率100us环境温度20 70电源电压：15V5%或1536VDC总消耗电流130mA长期稳定性0.3% F S绝缘阻抗：500M断裂负载：200 %防护等级IP659.电位器式

5、传感器有哪些种类？可以测量哪些物理量？举例说出4种以上电位式传感器的实际应用。 电位器式传感器可分为：直线位移型，角位移型，非线性型。 测量的物理量有：位移、角位移、还可以测量能转换为位移的其它非电量的如压力、高度和加速度等各种参数。11.智能手机电阻触屏的工作原理？电阻触摸屏的屏体部分是一块多层复合薄膜，由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层透明的导电层(ITO膜)，上面再盖有一层外表面经过硬化处理、光滑防刮的塑料层。它的内表面也涂有一层ITO，在两层导电层之间有许多细小(小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开。当手指接触屏幕时，两层 ITO发生接触，电阻发生变化，控制器根据检测到的电

6、阻变化来计算接触点的坐标，再依照这个坐标来进行相应的操作，因此这种技术必须是要施力到屏幕上，才能获得触摸效果。设计题1.视频中的水果自动称重分级线中的该使用什么的传感器?如何设计安装方式？黄色部分是称重传感器，绿色的是不锈钢垫板。工作时果杯的底座安装在输送链条上，由链条带动往前输送，水果被放在轮子与悬臂之间形成的V型槽内，称重传感器被固定在机架上。当果杯被链条带到称重传感器上方时，传感器检测到重量的变化，以20次每秒的速度检测果杯的重量，然后把数据传输到计算机进行处理，经过对比去零后得到水果的重量。然后待果杯被送到卸料位置后，用电磁铁把果杯推侧翻卸料。果杯卸料设置：上图ABCDE均为开关式光电

7、传感器，固定在机架上，相邻两果杯的距离为200mm。由于每两个果杯之间有一定的空隙，当机器开动时，果杯往前输送的过程中就会不断的触发该光电开关。对应BCDE是4个规格的出料口（B:200-300克，C:300-400克，D:400-500克，E:500-600克，）。工作时假如传感器检测到水果的重量为250克，这时光电开关A先把该水果定位,由于AB之间的距离为1400，两果杯的距离为200mm。当链条继续往前输送的时候，光电开关B只需要被触发7次，计算机就知道250克水果已经被送到相应的出料口了，这时就可以触发电磁铁将果杯推翻卸料。相应的CDE也用相同的办法卸料。3.请用电阻式传感器设计一套测量水库水位的水位器，要求每个小时检测一次水位高度。 利用直线位移型电位器式传感器。直线位移型电位器