传感器与检测技术
电阻应变式压力传感器的设计
学院：信息技术学院指导老师：蔡杰班级：B1106姓名：张佳林学号：0915110629
1
f目录
一、设计任务分析3二、方案设计321原理简述322应变片检测原理423弹性元件的选择及设计524应变片的选择及设计5三、单元电路的设计631电桥电路的设计632放大电路的设计733移相器的设计834过零比较器的设计935相敏检波电路的设计936低通滤波器的设计10四、误差分析10五、心得体会11六、致谢11
2
f电阻应变式压力传感器的设计
一、设计任务分析
采用电阻应变片设计一种电阻应变式质量（压力）传感器，具体要求如下：1正确选取电阻应变片的型号、数量、粘贴方式并连接成交流电桥；2选取适当形式的弹性元件，完成其机械结构设计、材料选择和受力分析，3并根据测试极限范围进行校核；4完成传感器的外观与装配设计；5完成应变电桥输出信号的后续电路（包括放大电路、相敏检波电路、低通滤波电路）的设计和相关电路参数计算，并绘制传感器电路原理图；
二、方案设计
21原理简述
电阻应变式传感器为本设计的主要部件，传感器中的弹性元件感受物体的重力并将其转化为应变片的电阻变化，再利用交流全桥测量原理得到一定大小的输出电压，通过电路输出电压和标准重量的线性关系，建立具体的数学模型，在显示表头中将电压（V）改为质量（kg）即可实现对物品质量的称重。本设计所测质量范围是010kg，同时也将后续处理电路的电压处理为与之对应的010V。由于采用了交流电桥，所以后续电路包括放大电路，相敏检波电路，移相电路，波形变换电路，低通滤波电路（显示电路本次未设计）。原理框图如图一所示。
（质量）压力
电阻应变片
交流电桥
5KHZ交流
放大器
移相器
数显表头
低通滤波
相敏检波
过零比较器
3
f22应变片检测原理
电阻应变片（金属丝、箔式或半导体应变片）粘贴在测量压力的弹性元件表面上，当被测压力变化时，弹性元件内部应力变形，这个变形应力使应变片的电阻产生变形，根据所测电阻变化的大r