传感与检测技术CH4

1、正版可修改PPT课件传感与检测技术CH4 传感与检测技术模块四 压力传感器的应用缪秋芳学习目标1.掌握压力传感器的种类、特性、主要参数和选用方法；2.能熟练对压力传感器进行检测；3.能正确安装使用压力传感器；4.能分析压力传感器的信号检测和转换电路工作原理，并能进行熟练调试。项目一 电阻应变片在电子秤中的应用任务描述： 在我们生活中经常都需要测量物体的重量，电子秤是采用现代传感器技术、电子技术和计算机技术一体化的电子称量装置，能满足并解决现实生活中提出的快速、准确、连续、自动称量要求，同时有效地消除人为误差，使之更符合法制计量管理和工业生产过程控制的应用要求。 本项目是利用电阻应变片制作和调试

2、简易电子秤电路，称重范围0-5Kg，满量程误差不大于0.005Kg。 学习目标：1.能根据电阻应变片特性正确选用电阻应变片；2.能识别和检测电阻应变式称重传感器的质量；3.能分析电阻应变片称重电路的信号检测和转换电路的工作原理；4.掌握电阻应变片电子秤电路的调试方法。项目一 电阻应变片在电子秤中的应用学习准备：工具：电烙铁、镊子、偏口钳、螺丝刀等常用电子装接工具。仪器、仪表：稳压电源、万用表。器件、材料：项目一 电阻应变片在电子秤中的应用序号名称型号单位数量1称重传感器5KG 电阻应变式压力传感器个12集成运算放大器OP07个43微调电位器10k 个34电压表头10V 个15电阻10K个16电

3、阻20K个27电阻100K个28电阻1M个59砝码1Kg个510焊锡丝米111电路板或面包板75mm*150mm块12导线米213松香盒1任务一 电阻应变片的识别、检测和选用知识准备：1.电阻应变片的类型与结构 电阻应变片是一种电阻式的敏感元件，也称电阻应变计或应变计或应变片，是基于应变效应制作的。所谓应变效应，是指导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的也发生变化。现在使用的称重传感器、力传感器，绝大部分都是电阻应变式传感器。应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。项目一 电阻应变片在电子秤中的应用任务一 电阻应变片的识别、检测和选用知识准备：（1）金属电阻应变片

4、 金属电阻应变片有多种形式，常用的有丝式和箔式。它主要由覆盖层、敏感栅、基底、引出线构成。 项目一 电阻应变片在电子秤中的应用任务一 电阻应变片的识别、检测和选用知识准备：（1）金属电阻应变片 丝式应变片的敏感栅是由直径为0.020.05mm的康铜丝或者镍铬丝绕制，平行排列。它结构简单，价格低，强度高，但允许通过的电流较小，测量精度较低，适用于测量要求不是很高的场合。 箔式应变片的敏感栅用厚度0.0020.005毫米的金属箔刻蚀成形，箔栅很薄，能较好地反映构件表面的变形，测量精度较高，而且易于制成各种形状，便于大量生产。因此，箔式应变片得到广泛应用。项目一 电阻应变片在电子秤中的应用任务一 电

5、阻应变片的识别、检测和选用知识准备：（2）半导体应变片 半导体应变片有体型、薄膜型、扩散型等型式。它与电阻应变片相比，具有灵敏系数高（约高 50100倍）、机械滞后小、体积小、耗电少等优点。但温度稳定性差，在较大应变作用下线性误差大。项目一 电阻应变片在电子秤中的应用任务一 电阻应变片的识别、检测和选用知识准备：2.电阻应变片的测量原理 用应变片测量受力应变时，将应变片粘贴于被测对象的表面。在外力作用下，被测对象表面产生微小机械变形时，应变片敏感栅也随同变形，其电阻值发生相应变化。通过转换电路转换为相应的电压或电流变化。关系式如下：项目一 电阻应变片在电子秤中的应用任务一 电阻应变片的识别、检

6、测和选用知识准备：3电阻应变式传感器的特点（1）优点 精度高，寿命长，测量范围广，结构简单，频响特性好，环境适应能力强，能在恶劣条件下工作，容易实现小型化、整体化和品种多样化等。（2）缺点 应变大时非线性较大、输出信号较弱，要采取一定的补偿措施。因此它广泛应用于自动测试和控制技术中。项目一 电阻应变片在电子秤中的应用任务一 电阻应变片的识别、检测和选用知识准备：4.电阻应变式称重传感器的检测（1）外观检查 仔细察看被检传感器的外观，如发现外观出现破损龟裂等现象表明该传感器可能受损。（2）线路粗查 传感器的供电电源线、信号线和屏蔽线为同轴电缆，可用万用表对其进行对测（即电源线-信号线、电源线-屏

7、蔽线、信号线-屏蔽线），若出现短路、断路或绝缘性能下降等现象则表明该传感器可能受损。（3）测量内部电阻 可用4位数字万用表的欧姆档对传感器的输入阻抗Zi和输出阻抗Zo进行测量，并将测得值与厂商提供的产品合格证书上的标称值进行比对，当测得值超过允许范围时，则表明传感器可能受损。项目一 电阻应变片在电子秤中的应用任务二 简易电子秤电路制作知识准备：1电阻应变片的选用 简易电子秤电路中的电阻应变片选用5KG 电阻应变式压力传感器。2制作步骤、方法和工艺要求（1）对照元件清单清点元件数量，检测5KG 电阻应变式压力传感器的质量好坏。（2）按照图4-3制作电路。集成电路 OP07使用集成电路插座安装，集

8、成电路插座焊好后再安装OP07。每个元件摆放应以OP07为中心，靠近所连接的OP07管脚进行摆放。元件摆放要整齐，连接导线要横平竖直，焊点要大小均匀、光亮有光泽。（3）连接5KG 电阻应变式压力传感器和电压表头的导线焊接到电路板上。（4）5KG 电阻应变式压力传感器、电压表头通过连接导线进行连接。（5）检查无误后进行通电调试。项目一 电阻应变片在电子秤中的应用任务二 简易电子秤电路制作知识准备：项目一 电阻应变片在电子秤中的应用图4-3 简易电子秤电路图任务三 简易电子秤电路调试知识准备：1.如图4-3所示，电路主要由三部分组成：（1）电桥电路（由R1、R2、VR1及称重传感器组成，将被称重的

9、重量转换成与之成一定关系的模拟电压；（2）仪表放大电路（由IC1、IC1、IC3及外围电路组成），将传感器输出的微弱信号放大成足够的电压（伏级）；（3）调零电路（由IC4及外围元件组成），当传感器不加重物时，IC4的输出电压为零。VR1调节电桥的平衡，VR2调节仪表放大器的增益，VR3将放大电路调零。项目一 电阻应变片在电子秤中的应用任务三 简易电子秤电路调试知识准备：2调试方法步骤如下：（1）接通电源，将VR2用于调至中间位置，进行差放调“0”。（2）顺时针调节VR3至中间位置，将差动放大器的正、负输入端与地短接，输出端与10V电压表相连，调节VR3，使电压表读数为零，关闭电源。（3）将传感

10、器接入电路并接通电源，不加重物，调节VR1使电压表读数为零。（4）逐一将5个1kg的砝码放在传感器上，分别记录电压表的读数。（5）逐一将5个1kg的砝码从传感器上拿走，分别记录电压表的读数。 项目一 电阻应变片在电子秤中的应用 调试过程中要注意电源接通与关闭的时刻、传感器电路接入电路的时刻，严格按照操作步骤进行。因为要调节的元器件比较多，调试时一定注意其调试顺序，可多次调试，直至调试成功。任务三 简易电子秤电路调试任务实施：按照上述步骤进行电路调试，并将结果填在下表内。项目一 电阻应变片在电子秤中的应用砝码重/kg电压/V电压/V任务三 简易电子秤电路调试任务评价:项目一 电阻应变片在电子秤中

11、的应用评价项目评价内容自评互评师评学习态度（10）能否认真观察实验现象、认真完成任务安全意识（10）是否注意保护所用仪表仪器完成任务情况（70）是否了解电阻应变片是如何称重的(20)是否能进行称重传感器的检测(10)是否能正确制作电子秤电路(20)是否掌握观测重量变化的方法(20)协作能力（10）与同组成员交流讨论解决不太清楚的问题总评好（85-100）较好（70-85）一般（少于70）项目二 压电式传感器在警戒区报警电路中的应用任务描述： 警戒区报警电路是利用各种类型的传感器对需要进行保护的区域、财产、人员进行整体保护和报警。本项目是利用压电陶瓷片制作和调试警戒区报警电路。学习目标：1.能根

12、据压电陶瓷片特性正确选用压电陶瓷片；2.能识别和检测压电陶瓷片的质量；3.能分析压电陶瓷片电路的信号检测和转换电路的工作原理；4.掌握压电陶瓷片警戒区报警电路的调试方法。项目二 压电式传感器在警戒区报警电路中的应用学习准备：工具：电烙铁、镊子、偏口钳、螺丝刀等常用电子装接工具。仪器、仪表：稳压电源、万用表。器件、材料： 序号名称型号单位数量1压电陶瓷片HTD27A-1个12555定时器NE555个23场效应晶体管V40AT个14扬声器YD57-2个15微调电位器4.7M个16电阻1M个17电阻56K个18电阻25K个19电阻100K个310电解电容100uF个111电解电容10uF个212电解

13、电容1uF个213焊锡丝米114电路板或面包板75mm*150mm块15导线米216松香盒1项目二 压电式传感器在警戒区报警电路中的应用任务一 压电陶瓷片的识别、检测和选用知识准备：1.压电陶瓷片的特性 压电陶瓷片，俗称蜂鸣片，是一种电子发音元件，属于人工制造的多晶体压电材料，是基于压电效应工作的。所谓压电效应，是指某些电介质，当沿着一定方向对其施加外力而使其发生机械变形时，内部就产生极化现象，同时在它的两个表面上产生电量相等、符号相反的电荷；当去除外力时，电介质又重新回到不带电的情况。如果外力方向发生改变时，电介质上电荷的极性也发生改变。项目二 压电式传感器在警戒区报警电路中的应用任务一 压

14、电陶瓷片的识别、检测和选用知识准备：1.压电陶瓷片的特性 压电陶瓷片的结构及图形符号如图4-4所示，它是由直径为d的压电陶瓷片和直径为D的金属振动片复合而成。当电压作用于压电陶瓷片时，它就会随电压和频率的变化产生机械变形；当振动压电陶瓷片时，则会产生一个电荷。项目二 压电式传感器在警戒区报警电路中的应用任务一 压电陶瓷片的识别、检测和选用知识准备：1.压电陶瓷片的特性 压电陶瓷片的频率特性曲线如图4-5所示。谐振频率与复合振动片的直径D成指数关系，由4-5（a）图可知，D越大，低频特性越好。压电陶瓷片的阻抗Z由d/D之比决定，由4-5（b）图可知，阻抗随d/D比值的增大而降低。项目二 压电式传

15、感器在警戒区报警电路中的应用任务一 压电陶瓷片的识别、检测和选用知识准备：2.压电陶瓷片的驱动 压电陶瓷片的驱动方式有自激振荡式驱动和他激振荡式驱动两种。自激振荡式驱动的电路原理是通过晶体管放大器提供正反馈，构成压电晶体振荡器，使压电陶瓷片工作在谐振频率上而发声。这时压电陶瓷片阻抗较低，输出音量由输入电流控制，所以这种驱动方式也称电流驱动型。 他激振荡式驱动的电路原理时利用方波（或短波）振荡器来发声，此时压电陶瓷片工作在谐振频率外的频率上，阻抗较高，输入电流较小，所以也称之为电压驱动式。项目二 压电式传感器在警戒区报警电路中的应用任务一 压电陶瓷片的识别、检测和选用知识准备：3.压电陶瓷片的检

16、测 将万用表拨到直流电压2.5V档，左手食指与拇指轻轻捏住压电陶瓷片的两面，右手持万用表的表笔，红表笔接金属片，黑表笔横放陶瓷表面上，然后左手拇指和食指稍用力压一下，随后放松，这样在压电陶瓷片上产生两个极性相反的电压信号，使万用表的指针先向右摆，接着回零，随后向左摆一下，摆幅约为0.1一0.15V，摆幅越大，说明灵敏度越高。若指针静止不动，说明压电陶瓷片内部漏电或破损。项目二 压电式传感器在警戒区报警电路中的应用任务一 压电陶瓷片的识别、检测和选用知识准备：3.压电陶瓷片的检测切记：（1）测试之前最好用Rl0k挡，测其绝缘电阻应为无穷大，否则说明其漏电。（2）测试时万用表不可用交流电压挡，否则

17、观察不到指针摆动。（3）测试时一定不可用湿手捏压电片，且用力不可过大、过猛，更不要随意弯折压电陶瓷片。项目二 压电式传感器在警戒区报警电路中的应用任务二 简易警戒区报警电路制作知识准备：1压电陶瓷片的选用 简易警戒区报警电路中的压电陶瓷片选用HTD27A-1压电陶瓷片。项目二 压电式传感器在警戒区报警电路中的应用任务二 简易警戒区报警电路制作知识准备：2制作步骤、方法和工艺要求（1）对照元件清单清点元件数量，检测NTC型10K热敏电阻的质量好坏。（2）按照图4-6制作电路。集成电路555定时器使用集成电路插座安装，集成电路插座焊好后再安装555定时器。每个元件摆放应以555定时器为中心，靠近所

18、连接的555定时器管脚进行摆放。元件摆放要整齐，连接导线要横平竖直，焊点要大小均匀、光亮有光泽。（3）连接扬声器的导线焊接到电路板上。（4）扬声器通过连接导线进行连接。（5）检查无误后进行通电调试。 项目二 压电式传感器在警戒区报警电路中的应用任务二 简易警戒区报警电路制作知识准备：2制作步骤、方法和工艺要求 项目二 压电式传感器在警戒区报警电路中的应用图4-6 简易警戒区报警电路任务二 简易警戒区报警电路制作知识准备：3. HTD27A-1压电陶瓷片使用注意事项（1）压电陶瓷片买来时就一个圆形，在使用时要焊上合适的电极引线。焊接的引线最好用多股软电线，不用太硬、太粗的电线，以免影响发音效果。

19、（2）焊接前，先检测压电陶瓷片的外观。如果金属片的焊点有污物，需用小刀轻刮。切记，镀银面千万不能用小刀刮，刮掉了镀银面，就不能再焊接了。（3）焊接时，电烙铁功率应小于或等于20W，在边缘的金属基片上焊接引线的时间不得超过3s，在中间的镀银面上焊接引线的时间不得超过1s，否则极容易烫坏压电陶瓷层及其镀银层。 项目二 压电式传感器在警戒区报警电路中的应用任务二 简易警戒区报警电路制作知识准备：3. HTD27A-1压电陶瓷片使用注意事项（4）在镀银面上焊接引线时，如果电烙铁头在焊点上停留的时间过长，已经出现了浅黄（灰）色的陶瓷，就不能再在此处焊接，可以换一处重新焊接。（5）焊接时，焊点要选择在靠近

20、压电陶瓷片的圆片边缘处，尽可能不要选在中间位置。（6）构成压电陶瓷片的陶瓷材料又薄又脆，在使用过程中要轻拿轻放，防止跌落、剧烈撞击或敲打。 项目二 压电式传感器在警戒区报警电路中的应用任务三 简易警戒区报警电路调试知识准备：1.电路组成：（1）振动传感接收和高灵敏度放大电路，由HTD、VT、Rp组成。通过Rp调节VT栅极偏压，从而调节放大器增益。（2）单稳态延时电路，由IC1（555定时器）、R4和C3组成，其延时时间。常态时，IC1的3脚输出低电平。当压电陶瓷片接收到振动信号时，经VT放大后输出，触发单稳态电路并使其翻转，3脚输出高电平。此时，电路进入暂稳态，电源通过R4向C3充电，充电2m

21、in后，C3充电电压升高到6脚的阑值电平，触发器自动翻转，3脚恢复低电平，电路又进入稳态。 项目二 压电式传感器在警戒区报警电路中的应用任务三 简易警戒区报警电路调试知识准备：1.电路组成：（3）音频振荡器，由IC2（555定时器）、R5、R6、C4组成。常态时，因为 IC2的3脚输出低电平，振荡器不工作；当IC2的3脚输出高电平时，振荡器开始工作，发出报警声。该振荡器的振荡频率取决于R5、R6与C4的数值，本电路约为4.8kHz。想要获得不同的振荡频率和报警声，改变R5、R6及C4的数值即可。 项目二 压电式传感器在警戒区报警电路中的应用任务三 简易警戒区报警电路调试知识准备：2调试方法步骤

22、如下：（1）调节Rp至中间位置，接通电源，用手指敲击压电陶瓷片，听是否有报警声音。若无报警声，则往下调节Rp，使其阻值减小，调到一个点，就用手指敲击一下压电陶瓷片，听是否报警。（2）若还无报警声，则要加大敲击压电陶瓷片的力度，重复第一步骤。但用力不可过大、过猛，反复调试，直至调试成功。任务实施：按照上述步骤进行电路调试。 项目二 压电式传感器在警戒区报警电路中的应用任务三 简易警戒区报警电路调试任务评价: 项目二 压电式传感器在警戒区报警电路中的应用评价项目评价内容自评互评师评学习态度（10）能否认真观察实验现象、认真完成任务安全意识（10）是否注意保护所用仪表仪器完成任务情况（70）是否了解

23、压电陶瓷片是如何感受振动的(20)是否能进行压电陶瓷片的检测(10)是否能正确制作警戒区报警电路(20)是否掌握观测振动变化的方法(20)协作能力（10）与同组成员交流讨论解决不太清楚的问题总评好（85-100）较好（70-85）一般（少于70）项目三 高分析压电薄膜振动感应片在玻璃破碎报警装置中的应用任务描述： 玻璃破碎报警器是在玻璃破碎时发出警报的安保器件，它在我们的日常生活中有着重要的应用，多数防盗系统中都有它的身影，比较常见的是在博物馆、珠宝店等。本项目是利用高分析压电薄膜振动感应片制作和调试玻璃破碎报警电路。 学习目标：1.能根据高分析压电薄膜振动感应片特性正确选用压电薄膜振动感应片

24、；2.能识读高分析压电薄膜振动感应片的型号及技术指标；3.能分析高分析压电薄膜振动感应片电路的信号检测和转换电路的工作原理；4.掌握高分析压电薄膜振动感应片玻璃破碎报警电路的调试方法。项目三 高分析压电薄膜振动感应片在玻璃破碎报警装置中的应用学习准备：工具：电烙铁、镊子、偏口钳、螺丝刀等常用电子装接工具。仪器、仪表：交流220V电源、万用表。器件、材料：序号名称型号单位数量1高分析压电薄膜振动感应片LDT0-028K个12整流全桥QL-1A/50V个13晶闸管MCR100-1（1A、100V）个14三极管9014（NPN型）个35二极管1N4001个36语音报警喇叭LQ46-88D个17微调电

25、位器470K（WH7型）个18电阻4.7K个29电阻1K个210电解电容1000u个111电解电容4.7u个112电解电容1u个213电解电容0.01u个114按钮LA38/203个115电池5号电池节816变压器220V/12V、5W电源变压器个116焊锡丝米117电路板或面包板75mm*150mm块18导线米219松香盒1项目三 高分析压电薄膜振动感应片在玻璃破碎报警装置中的应用任务一 高分析压电薄膜振动感应片的识别知识准备：1高分析压电薄膜振动感应片的结构及工作原理 高分析压电薄膜振动感应片，即PVDF（聚偏氟乙烯）压电薄膜，是一种新型的高分子压电材料，也是基于压电效应工作的。高分析压电

26、薄膜振动感应片的实物及结构如图4-7所示，当它受到拉伸或弯曲时，薄膜上下电极表面之间就会产生一个电信号（电荷或电压），并且同拉伸或弯曲的形变成比例。就高分析压电薄膜而言，在纵向施加一个很小的力时，横向上会产生很大的应力，而如果对薄膜大面积施加同样的力时，产生的应力会小很多。薄膜只感受到应力的变化量，最低响应频率可达0.1Hz。因此，高分析压电薄膜对动态应力非常敏感，但不能探测静态应力。项目三 高分析压电薄膜振动感应片在玻璃破碎报警装置中的应用任务一 高分析压电薄膜振动感应片的识别知识准备：2高分析压电薄膜振动感应片的特点 高分析压电薄膜振动感应片具有独特的压电效应，较传统压电材料声阻抗容易匹配

27、，灵敏度高。机械性能强度高，耐冲击能力、耐高热能力、耐腐蚀能力、耐紫外线辐射能力强，其化学稳定性比压电陶瓷高10倍。并且质地柔软坚韧，质量轻，不易受水和化学药品的污染，价格较便宜。高分析压电薄膜振动感应片在厚度方向的伸缩振动的谐振频率很高，频响宽度远优于普通压电陶瓷片。它还极其耐用，可以经受数百万次的弯曲和振动。因此，它在许多领域中可替代压电陶瓷使用。项目三 高分析压电薄膜振动感应片在玻璃破碎报警装置中的应用任务一 高分析压电薄膜振动感应片的识别知识准备：3LDT0-028K高分析压电薄膜振动感应片的技术指标 项目三 高分析压电薄膜振动感应片在玻璃破碎报警装置中的应用项目指标最小阻抗1M理想阻

28、抗10M或更高输出电压10mV-100V（取决于外力和电路阻抗）压电常数18-32 pc/N相对介电常数9-13 声速c2000 m/s机电耦合系数10%-14%体积电阻率.cm热释电系数40 C/k探测灵敏度（4HZ） m/W使用温度T-40+80工作温度T0+70任务二 简易玻璃破碎报警装置电路制作知识准备：1高分析压电薄膜振动感应片的选用 简易玻璃破碎报警装置电路中的高分析压电薄膜振动感应片选用型号为LDT0-028K高分析压电薄膜振动感应片。项目三 高分析压电薄膜振动感应片在玻璃破碎报警装置中的应用任务二 简易玻璃破碎报警装置电路制作知识准备：2制作步骤、方法和工艺要求（1）对照元件清

29、单清点元件数量，检测LDT0-028K高分析压电薄膜振动感应片的质量好坏。（2）按照图4-8制作电路。元件摆放要整齐，连接导线要横平竖直，焊点要大小均匀、光亮有光泽。（3）连接扬声器的导线焊接到电路板上。（4）扬声器通过连接导线进行连接。（5）检查无误后进行通电调试。项目三 高分析压电薄膜振动感应片在玻璃破碎报警装置中的应用任务二 简易玻璃破碎报警装置电路制作知识准备：2制作步骤、方法和工艺要求项目三 高分析压电薄膜振动感应片在玻璃破碎报警装置中的应用图4-8 简易玻璃破碎报警装置电路图任务三 简易玻璃破碎报警装置电路调试知识准备：1如图4-8所示，电路由五部分组成：（1）接收转换电路，由高分

30、析压电薄膜振动感应片B组成，将接收到的振动信号或响声转换成电信号。（2）直耦式放大电路，由VT1、VT2、R1、R2等组成，将B转换的极其微弱的电信号加以放大。（3）倍压整流电路，由C2、VD2、C3、VD3组成，利用C2从VT2的集电极上取出放大信号，经二极管VD1、VD2倍压整流后将VT3导通。项目三 高分析压电薄膜振动感应片在玻璃破碎报警装置中的应用任务三 简易玻璃破碎报警装置电路调试知识准备：1如图4-8所示，电路由五部分组成：（4）语音报警电路，由VS、HA、SB等组成，VT3导通后在R4两端产生的压降将单向可控硅VS导通并锁存，语言报警喇叭HA通电反复发出“抓贼呀”喊声。按一下SB

31、，解除警报声。（5）电源电路，由T、QD、C5、VD3、G组成，由电源变压器T将220V市电降为12V，经QD整流、C5滤波后供给电路工作。为了防止交流电源中断，还配备了12V电池组，始终让报警电路处于准备状态，实用可靠。项目三 高分析压电薄膜振动感应片在玻璃破碎报警装置中的应用任务三 简易玻璃破碎报警装置电路调试知识准备：2调试方法步骤如下：（1）调节Rp至中间位置，接通电源，用手指敲击压电薄膜片，听是否有报警声音。若无报警声，则先往右调节Rp，使其阻值减小， 调到一个点，就用手指敲击一下压电薄膜片，听是否报警。（2）若还无报警声，则要加大敲击压电薄膜片的力度，重复第一步骤。但用力不可过大、

32、过猛，反复调试，直至调试成功。项目三 高分析压电薄膜振动感应片在玻璃破碎报警装置中的应用任务三 简易玻璃破碎报警装置电路调试任务评价:项目三 高分析压电薄膜振动感应片在玻璃破碎报警装置中的应用评价项目评价内容自评互评师评学习态度（10）能否认真观察实验现象、认真完成任务安全意识（10）是否注意保护所用仪表仪器完成任务情况（70）是否了解压电薄膜片是如何感受振动的(20)是否能识读压电薄膜片的型号及技术指标(10)是否能正确制作玻璃破碎报警装置电路(20)是否掌握观测振动变化的方法(20)协作能力（10）与同组成员交流讨论解决不太清楚的问题总评好（85-100）较好（70-85）一般（少于70）

33、项目四 压阻式压力传感器在数字压力计中的应用任务描述： 利用压阻式压力传感器制作和调试数字压力计电路。学习目标：1.能根据压阻式压力传感器特性正确选用压力传感器；2.能识读压阻式压力传感器MPX2100DPDP的型号及技术指标；3.能分析压阻式压力传感器电路的信号检测和转换电路的工作原理；4.掌握压阻式压力传感器在数字压力计电路中的调试方法。项目四 压阻式压力传感器在数字压力计中的应用学习准备：工具：电烙铁、镊子、偏口钳、螺丝刀等常用电子装接工具。仪器、仪表：稳压电源、万用表。器件、材料：项目四 压阻式压力传感器在数字压力计中的应用序号名称型号单位数量1压阻式压力传感器MPX2100DPDP个

34、12三端稳压集成电路MC7805个13集成运算放大器OP07个44数字电压表头专用ICICL7107个15LED显示器5011BH个26微调电位器100K个27电阻0.051K个18电阻10K个39电阻20K个210电阻47K个111电阻100K个712电容100p个113电容0.01u个114电容0.22u个15电容0.47u个116电容0.1u个317电容10u个118气泵空压机2.5P个119空压机气动软管8mm*5mm米220焊锡丝米121电路板或面包板75mm*150mm块22导线米223松香盒1任务一 压阻式压力传感器的识别知识准备：1压阻式压力传感器的结构及工作原理 压阻式压力传

35、感器又称扩散硅压力传感器，是压力式传感器的一种，利用单晶硅的压阻效应而构成。如图4-9所示，压阻式压力传感器采用单晶硅片为弹性元件，在单晶硅膜片上利用集成电路的工艺，在单晶硅的特定方向扩散一组等值电阻，并将电阻接成桥路，单晶硅片置于传感器腔内。工作原理如图4-10所示，当不受力作用时，电桥处于平衡状态，无电压输出；当受到压力作用时，单晶硅产生应变，使直接扩散在上面的应变电阻产生与被测压力成比例的变化，电桥失去平衡而输出电压，且输出的电压与压力成比例。项目四 压阻式压力传感器在数字压力计中的应用任务一 压阻式压力传感器的识别知识准备：2压阻式压力传感器的特点压阻式传感器的优点是:（1）灵敏度非常

36、高，比金属应变式压力传感器的灵敏度系数要大50-100倍，有时传感器的输出不需放大可直接用于测量。（2）压力分辨率高，它可以检测出像1020Pa这么小的微压。 （3）采用集成电路工艺加工，测量元件的有效面积可做得很小，故频率响应高，整体尺寸小，重量轻。（4）工作可靠，综合精度高，且使用寿命长。（5）便于实现数字化。缺点是传感器对温度比较敏感，其温度误差较大且制造工艺较复杂。项目四 压阻式压力传感器在数字压力计中的应用任务一 压阻式压力传感器的识别知识准备：3MPX2100DP传感器技术指标 MPX2100DPDP是一种压阻式压力传感器，在硅基片上用扩散工艺制成4个电阻阻值相等的应变元件构成惠斯

37、顿电桥。电桥有恒压源供电和恒流源供电两种供电方式。当压力传感器受到压力作用时，一对桥臂的电阻值增大，另一对桥臂的电阻值减少，电阻变化量与压力成正比，即 =KP，电桥输出电压uo=E /R）=（EK/R）P，即电桥输出电压与压力P成正比。MPX2100DPDP有4个引脚，1脚接地，3脚加电源，2脚和4脚之间输出与压力成正比的差模电压信号。其技术参数如下表所示：项目四 压阻式压力传感器在数字压力计中的应用标准包装：20类别：传感器，转换器系列：MPX2100DP压力类型：绝对工作压力：14.5 PSI端口尺寸：公型，0.194（4.9276mm）管输出：0-40mV精确度：-电源电压：12V端接类

38、型：PCB工作温度：-40C-125C封装/外壳：4-SIP模块任务二 简易数字压力计电路制作知识准备：1压阻式压力传感器的选用 简易数字压力计电路中的压阻式压力传感器选用型号为MPX2100DP压阻式压力传感器。项目四 压阻式压力传感器在数字压力计中的应用任务二 简易数字压力计电路制作知识准备：2制作步骤、方法和工艺要求（1）对照元件清单清点元件数量，检测MPX2100DP压阻式压力传感器的质量好坏。（2）按照图4-11制作电路。集成电路OP07、MC7805、ICL7107、5011BH使用集成电路插座安装，集成电路插座焊好后再安装OP07、MC7805、ICL7107、5011BH。每个元件摆放应以ICL7107为中心，靠近所连接的ICL7107管脚进行摆放。元件摆放要整齐，连接导线要横平竖直，焊点要大小均匀、光亮有光泽。（3）检查无误后进行通电调试。项目四 压阻式压力传感器在数字压力计中的应用任务二 简易数字压力计电路制作项目四 压阻式压力传感器在数字压力计中的应用图4-11 数字压力计的电路图任务二 简易数字压力计电路制作知识准备：3. MPX2100DP压阻式压力传感器使用注意事项（1）焊接前，先检测MPX2100DP压阻式压力传感器的外观。如果传感器的引脚有污物，需用布轻轻擦拭或用小刀轻刮，但注意用力