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摘 要

从人类文明诞生以来，科技便从未停止过发展的脚步。在科技发达的21世纪，有一种技术渗透在人们的日常生活以及各种工业生产，那就是传感器技术。物理学中经常会使用传感器技术来测量速度、力等物理量，而生活中最常见的就是电子称重。而在这种种传感器技术中，压力传感器独秀一枝，因为它不仅原理简单，更因为它结构小巧、使用方便。

本次毕业设计是使用电阻应变片来设计一个压力传感器，这要求熟练掌握电阻应变片、敏感元件以及其他各种元器件的结构和工作原理。在设计的过程中，能够通过电阻应变片的变化量来测量压力的大小，并且能够减小电子元器件阻值的微小误差以及温度的变化对于实验结果的影响，实现放大压力传感器微弱的输出信号，还有关于电子元器件和参数的选择等等遇到的一系列的问题，都需要不断的摸索和反复的推敲。

关键词：传感器技术 压力传感器 弹性敏感元件 电阻应变片

Application and Design of Pressure Measuring Circuit

Abstract

Since the birth of human civilization, science and technology has never stopped the pace of development. In the 21st century, where technology is developed, there is a technology that permeates people's daily lives and various industrial technologies, that is, sensor technology. Physics often uses sensor technology to measure the speed, power and other physical quantities, in life electronic weighing is popular. All in all, sensor technology has become an indispensable element of modern civilization. In this variety of sensor technology, the pressure sensor is unique, because it is not only in simple principle, but also in compact structure and easy to use.

The graduation design is to design a pressure sensor with resistance strain gauge, which requires a skilled grasp of the resistance strain gauge, sensitive components and other components of the structure and working principle. The pressure be measured by the amount of change in the resistance strain gauge during the design process, How to elimate small error in the resistance of the electronic component and the effect of the temperature influence on the experimental results, How to amplify the signal from pressure sensor as well as on the choice of electronic components and parameters, and so encountered a series of problems, need to continue to explore and repeated scrutiny.

Keywords: Sensor technology；pressure sensor；elastic sensitive element； resistance strain gauge

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2电阻应变式压力传感器的简单介绍 1

第二章 电阻应变式压力传感器 3

2.1电阻应变式压力传感器的结构 3

2.1.1电阻应变片 3

2.1.2弹性敏感元件 4

2.2电阻应变式压力传感器的工作原理 5

2.2.1电阻应变片的应变效应 5

2.2.2电阻应变片的工作原理 5

2.2.3电阻应变片的测试原理 7

2.2.4非平衡电桥的工作原理 7

2.3电阻应变式压力传感器的温度误差及其补偿方法 8

2.3.1温度误差产生的原因 8

2.3.2温度补偿的方法 11

第三章 压力传感器应用电路设计 15

3.1电路设计 15

3.2电路参数的选取 17

3.3器件的介绍 17

3.4电路统调 19

3.4.1电路调零 19

3.4.2调满度 19

第四章 总结和工作展望 20

4.1总结 20

4.2工作展望 20

参考文献 21

致谢 22

第一章 绪论

1.1引言

压力传感器是将压力大小换为电信号的一种传感器，它在各种工业生产或者日常生活中的应用范围极为广泛，比如我们最常见到的比如商场里的电梯、电子秤等等。随着技术的进步，因为压力传感器具有经久耐用、数据可靠、性能稳定和应用范围广的优点，已经被广泛的运用在各种测力装置中。

传感器在现代科学技术中是非常重要的的一种电子元器件，它能够把被测物体的某种信号转换成与之有对应关系的电量信号，并且能够输出。而压力传感器就是将压力信号转换为电信号的一种传感器。传感器的应用范围极为广泛，日常生活中我们最常见到的就是压力传感器，比如在各种商场里的电子秤，然而随着技术的进步，因为压力传感器经久耐用、数据可靠、性能稳定和应用范围广的优点，已经被广泛的运用在各种测力装置中，比如说吊车称、汽车称以及混合分配多种原料的配料系统、生产工艺等各个领域。

1.2电阻应变式压力传感器的简单介绍

电阻应变式传感器从1930年开始出现到现在已经有80多年的发展历史了，经过这么多科学家的反复研究以及丰富社会实践后，电阻应变式传感器的技术现在基本上已经趋于成熟，而就现在的发展前景来看，它未来将会朝着高灵敏度、高精度、方便实用这几个方向不断的发展改进。

同时，电阻应变式压力传感器也有以下这些缺点：

1. 使用时有较大的非线性，并且输出信号比较微弱；
2. 只能测量被测物体表面形变，对于内部应变无法测量；
3. 一个应变片只能测量被测物体表面固定方向的应变，不能测量整体应变。

电阻应变片从1930年开始出现到现在已经有80多年的发展历史了，经过这么多科学家的研究以及社会的实践后，电阻应变式传感器的技术现在基本上已经趋于成熟，而就现在的发展前景来看，它未来的发展朝着以下这几种方向：

1. 普通应变计越来越高灵敏度、高精度、体积小、使用方便快捷；
2. 提高应变计在特殊环境使用时的稳定性；
3. 要求电阻应变计进一步的功能多样化、性能稳定化。

总而言之，体积小型化、电路集成化、功能多样化和使用智能化是电阻应变式压力传感器未来的主要发展趋势。

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