电阻应变式传感器

阻抗Z1变化△Z1，代入式（9-1-21）中，有

U01=[(U*Z1/Z3)*（△Z1/Z1）]/[(1+Z3/Z1+△

Z1/Z1)(1+Z4/Z3)] (9-1-25)

略去上式分母中的△Z1/Z1项，并设初始Z1=Z2，Z3=Z4，则有

U01=（U/4）*（△Z1/Z1）

五电桥的线路补偿 1）初始平衡补偿

对平衡位置（零点）的改变进行的补偿。

如果某一对桥臂电阻的乘积较小，可对这两个电阻中的任一个串联小的补偿电阻进行补偿，以满足电桥的初始平衡条件。

（3）弹性模量补偿

弹性材料受环境影响，如升温变软，弹性模量减小；老化变硬，弹性模量增大等。

对于升温变软，可采用铜丝或镍丝制成补偿电阻RE进行补偿。

分析：当弹性材料升温变软，同样受力引起的应变ε增大，测量电路输出会增大。

加上RE之后，由于RE升温增大，电桥电路供电电压减小，补偿了升温引起的输出增大。

调零

温度补偿

弹性模量补偿 一新型电子天平

1．引言

电子天平具有测量速度快，精度高，操作简单方便，能够实现自动校

准，自动去皮重等一系列优点，使得它广泛应用于国防、科研、工业、农业 及人们的日常生活之中。

2、硬件设计

基于电阻应变式传感器的电子天平的结构框图如图l所示。

2．1系统的工作过程

电阻应变式传感器输出信号很小，系统中使用了两级运算放大电路，第 一级选用仪表放大器AD620，AD620线性度好，增益设定方便，共模抑制 比高，直流漂移小，往往用来精确放大载于高共模电压上的小差动信号，第 二级运算放大电路采用低失调精密运算放大~OP07，两级放大电路均采用 ±12V 双电源供电，以提高系统精度，称重传感器在供桥电压激励下输出 的电压信号经过放大，在进入ADC转换之前须进行滤波和负压保护处理； A／D 转换器选ADS1100，它是一款高精度自校正的差分输入转换器，l6 位转换精度，内置可编程增益放大器，采样速率可在8、l6、32、128SPS

之间选取，且功耗较低。 2_2比例测量技术 ·

所谓比例测量技术，是指ADC参考电压与称重传感器的激励电压由 同一电源提供以提高测量精度，如图2所示，设ADC 输出为OUT D ，

放大电路部分的总增益为A ，结合电阻应变式称重传感器的工作原理，我

们有

可见，采用比例测量方法，ADC 输出只与传感器的应变杼陛和运算放大

电路的总增益成正比，而与ADC的基准源和称重传感器的激励源都没有关系。

3测量传感器的输入输出电压信号

(I)传感器正常工作时，必须首先由称重仪表提供给它一个稳定的直流供桥电压Ui(激励电压)，其值一般在10～15v范围内，具体可查阅传感器合格证，当传感器激励电压改变时，由式二可知其输出电压信号U。必然发生变化。

(2)在电子衡器系统内安装好的传感器由于受秤体自身重力作用，应变片会发生微小变形，同时考虑传感器本身的零点不平衡输出，在空秤时，传感器输出直流电压信号一般在1—2my左右，若过大或过小则该传感器很可能已损坏。

(3)对电子衡器加载时传感器输出电压信号必然随载荷量的加大而增加，因此通过测量加载状态下传感器的不同输出电压信号并与空秤时传感器输出电压信号相比较也可判断出传感器的好坏。

二 电阻式触摸屏原理

四线电阻式触摸屏由3层构成：底层是绝缘层— — 玻璃基板，上面涂有两层透明电阻层。每一电阻涂层各在X／Y方向上有两条检测线，共有4条检测线：x+、x一、Y+、Y一。没有触摸信号时，两层电阻层没有接触点，互不导通；当某一触摸时，则在这一点上两层电阻短接，测量Y轴方向阻值变化，只需在Y+与Y一方向施加电压，将x+读出的压降值送入到A／D转换器，经过A／D转换即可得到相应的Y轴坐标。同理，测量x轴方向阻值变化，则在x轴方向上施加电压，读取Y+的输出值到A／D转换器即可。在智能仪表设计中，触摸屏的接口技术主要有：与内置A／D的单片机直接接口；与专用A／D的接口。

三电阻式半导体气体传感器

气体的方法和手段已经非常多,主要包括电化学法、气相色普 法、导热法、红外吸收法、接触燃烧法、半导体气体传感器检测

法、光纤法。半导体传感器包括电阻式气体传感器和非电阻式气体传感器,电阻式是利用其阻值变化来检测气体浓度,而非电阻式主要是利用一些物理效应与器件特性来检测气体