1、3.5 電容式壓力傳感器 3.5.1 電容式傳感器的工作原理 電容式傳感器有三種基本類型：變極距型、變面積型、變介電常數(shù)型。 將被測(cè)量（如尺寸、壓力）的變化轉(zhuǎn)換成電容量的變化。整理課件一、變極距型電容傳感器 整理課件二、變面積型電容傳感器 整理課件三、變介電常數(shù)型電容傳感器 整理課件3.5.2 差動(dòng)電容傳感器 在實(shí)際壓力測(cè)量中，常使用差動(dòng)點(diǎn)電容傳感器，不但提高了靈敏度，也改善了非線性。 整理課件3.5.3 測(cè)量電路 電橋電路、調(diào)頻電路、脈沖調(diào)寬電路和運(yùn)算放大器式電路等。 一、橋式電路 空載電壓為： 整理課件 三、差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路 差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路屬脈沖調(diào)制電路。它利用對(duì)傳感器電容充放電使輸出脈

2、沖的寬度隨電容量的變化而變化，再經(jīng)低通濾波器可得對(duì)應(yīng)被測(cè)量變化的直流信號(hào)。 整理課件差動(dòng)脈沖調(diào)寬電路各點(diǎn)電壓波形圖如示輸出的直流電壓與傳感器兩電容差值成正比。整理課件四、調(diào)頻電路 將電容式傳感器接入高頻振蕩器的LC 回路中，當(dāng)被測(cè)量使電容變化時(shí)，振蕩頻率也相應(yīng)變化，故 稱為調(diào)頻電路。 圖所示為調(diào)頻電路原理圖 整理課件五、運(yùn)算放大器 將電容式傳感器接入運(yùn)算放大器中，作為電路的反饋元件構(gòu)成的測(cè)量電路如圖所示。 以Cx=S/d 代入，可得：上式表明，輸出電壓與d是線性關(guān)系。 整理課件3.5.4 電容式壓力及力傳感器一、電容式差壓傳感器 整理課件整理課件 二、變面積式壓力傳感器 整理課件3.6 霍爾式

3、壓力計(jì) 霍耳傳感器是利用半導(dǎo)體 材料的霍耳效應(yīng)進(jìn)行測(cè)量的 一種傳感器。 霍耳效應(yīng)：磁場(chǎng)電勢(shì)差 重點(diǎn)：磁電整理課件霍耳效應(yīng)：電子在運(yùn)動(dòng)過程中，在磁場(chǎng)作用下受到洛侖茲力的作用，向一側(cè)偏轉(zhuǎn)，使該側(cè)形成負(fù)電荷的積累，另一側(cè)則形成正電荷的積累。這樣因電荷積累而建立一個(gè)電場(chǎng)。 在置于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體或半導(dǎo)體里通入電流，若電流與磁場(chǎng)垂直，則在與磁場(chǎng)和電流都垂直的方向上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍耳效應(yīng)整理課件 3.6.1 霍爾效應(yīng)霍爾元件的特性常用靈敏度KH表示，即此時(shí) 整理課件霍耳電壓： UH=KH * I *B霍耳電壓：UH控制電流強(qiáng)度：I磁感應(yīng)強(qiáng)度：B改變B或I就可以改變UH整理課件KH ：霍耳靈敏度

4、KHRH / dRH霍耳系數(shù)（材料相關(guān)）d 器件厚度(尺寸相關(guān))為提高靈敏度，應(yīng)如何選取RH和d？整理課件3.6.2 霍爾式壓力計(jì)工作原理 整理課件 霍爾式壓力計(jì) 整理課件3.6.3 霍爾式壓力計(jì)的誤差及補(bǔ)償 霍爾式壓力計(jì)的誤差有兩部分，一是彈性元件的變換誤差；一是霍爾元件的變換誤差。 一、不等位電勢(shì)及補(bǔ)償 不等位電勢(shì)的產(chǎn)生有兩個(gè)原因，如圖所示。 整理課件幾種補(bǔ)償電路 整理課件二、霍爾電勢(shì)的溫度系數(shù) 主要是溫差電勢(shì)和靈敏度系數(shù)隨溫度變化兩種 情況。 三、溫度對(duì)內(nèi)阻的影響 四、溫度補(bǔ)償 霍爾元件輸入電阻和霍爾電勢(shì)的溫度系數(shù)均為正的效果較好的補(bǔ)償電路圖。實(shí)際測(cè)量中，要求較高時(shí)，常采用恒溫方法。 整理課件整理課件3.7 電子稱 3.7.1 電子稱的原理 電子稱的核心部件是稱重傳感器。稱重傳感器把機(jī)械力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)放大處理后，或顯示，或輸入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。圖是一個(gè)比較簡(jiǎn)單稱重系統(tǒng)框圖。 整理課件3.7.2 稱重傳感器原理 圖是振弦式稱重傳感器的工作原理圖。 整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件整理課件3.9 數(shù)字式壓力計(jì)3.9.1 MPX壓力傳感器 MP