《传感器及应用》

授课班级： 12电信班 周 课 时：

3节正课+1节晚自习 上课时间：

2013年4月8日开始 备注：申少勇老师上的前５周 第1课时 教学内容：

2.1 电阻应变式传感器 教学目标：

熟悉电阻式应变传感器的概念、构成、工作原理。 掌握电阻式应变传感器的基本用途和应用。 教学重、难点：

传感器的应用、工作原理 教学方法：

讲授、多媒体、图表 教学过程：

一、电阻应变式传感器概述 1.概念：

(1)电阻应变式传感器：利用金属的电阻应变效应制造的一种测量微小变化量（机械）的传感器。

(2)电阻应变效应：导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形时，其电阻值也将发生变化的现象。

2.构成：

弹性敏感元件（敏感元件）与电阻应变片（转换元件）构成。 3.基本原理：

弹性敏感元件在感受被测量时将产生变形，使表面产生应变。而黏结在其表面上的电阻应变片将随着弹性敏感元件产生应变，使其电阻值也产生相应的变化。这样，将被测量的变化转换成传感器元件电阻值的变化，再经过转换电路变成电信号输出。 4.类型：

测量力、压力、位移、应变、扭矩、加速度等传感器。 5.特点：

(1)这类传感器结构简单，使用方便，性能稳定、可靠。 (2)易于实现测试过程自动化和多点同步测量、远距测量和遥测。 (3)灵敏度高，测量速度快，适合静、动态测量。 (4)可以测量各种物理量。

因此在航空航天、机械、化工、交通、建筑、医学、汽车工业等领域有很广的应用。 课堂小结：

概念 构成 原理 种类 测量电路 应用 课后作业： P73 1 教学反思：

学生对概念掌握比较快，能正确正解其特。 第2课时 教学内容：

2.1 电阻应变式传感器 教学目标：

熟悉电阻式应变传感器的概念、构成、工作原理。 掌握电阻式应变传感器的基本用途和应用。 教学重、难点：

传感器的应用、工作原理 教学方法：

讲授、多媒体、图表 教学过程：

二、电阻应变片的种类及材料 1.金属丝式应变片（图２－１）

(1)分回线式（较常用，制作简单、性能稳定、成本低、易粘贴）和短接式（克服了横向效应）。 (2)常用材料：康铜、镍铬铝合金、铁铬铝合金以及铂、铂乌合金等。 2.金属箔式应变片（图２－２）

(1)原理：在绝缘基底上将厚度0.003~0.01mm电阻箔材，利用照相制版或光刻腐蚀的方法，制成适用于各种需要的形状。 (2)优缺点： 3.金属薄膜应变片

(1)原理：采用真空蒸发或真空沉积等方法，在薄的绝缘基片上形成厚度在0. 1um以下的金属电阻材料薄膜的敏感栅，最后加上保护层。 (2)优缺点： 4.半导体应变片

(1)原理：基于半导体材料的电阻率随作用应力而变化的所谓“压阻效应”。 (2)优缺点： 三、测量转换电路

1.原理：采用桥式电路（直流电桥或交流电桥）把应变片的电阻变化转换成电压或电流的变化。大多数情况下采用的是直流电桥电路。 2.单臂半桥：输出电压 电桥电压灵敏度

3.双臂半桥：输出电压 电桥电压灵敏度 4.全桥形式：输出电压 电桥电压灵敏度 课堂小结：

概念 构成 原理 种类 测量电路 应用 课后作业： P73 1 教学反思：

对种类的理解较好，对转换电路的掌握不够理想，还需要进一步要求。

第3、４课时 教学内容：

2.1 电阻应变式传感器 教学目标：

熟悉电阻式应变传感器的概念、构成、工作原理。 掌握电阻式应变传感器的基本用途和应用。 教学重、难点：

传感器的应用、工作原理 教学方法：

讲授、多媒体、图表 教学过程： 四、温度补偿

常用补偿块补偿法和桥路自补偿法。