1、西安电科技大学机电工程学院电 阻 式 传 感 器 的 应 用与 市 场 调 研成 员： 魏 超 刘 灵 敏 专业班级： 04115024 指导教师： 赵 建 老 师 目录1 .引言2.电阻式传感器的原理与应用.3.电阻式传感器的市场调研4.心得体会.电阻式传感器应用与市场调研报告引言：传感器在测控领域的应用非常重要，作为一名测控专业的学生有责任和义务学习和了解传感器。传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受( 或响应) 与检出功能, 并使之按照一定规律转换与之对应有用输出信号的元器件或装置。传感器的类型很多，主要分为温度传感器、电阻式传感器、霍尔传感器、超声波传感器、光电传感器、电涡流
2、传感器、光纤传感器这几类。其中电阻式传感器就是利用非电学量（如力、位移、加速度、角速度、温度、光照强度等）的变化，引起电路中电阻的变化，从而把不易测量的非电学量转化为电学量，便于测量，且可以输入计算机进行处理，做这种用途的电阻称为电阻式传感器。如利用金属的电阻率随温度变化而制作的电阻温度计，利用半导体特性制作的光敏电阻，热敏电阻等。这次我们就是主要针对于电阻式传感器的应用和市场前景做了详细的调查。一、 电阻应变式传感器的应用：电阻式传感器种类繁多，应用广泛，电阻式传感器就是利用非电学量（如力、位移、加速度、角速度、温度、光照强度等）的变化，引起电路中电阻的变化，从而把不易测量的非电学量转化为电
3、学量，便于测量，且可以输入计算机进行处理，做这种用途的电阻称为电阻式传感器。大致分为电阻应变式、压阻式、热电阻式、磁电式、光敏电阻式。如将应变片粘贴于被测构件上，直接用来测定构件的应变和应力。例如，研究或验证机械、桥梁、建筑等某些构件在工作状态下的应力、变形情况。或将应变片贴于弹性元件上，与弹性元件一起构成应变式传感器。这种传感器常用来测量力、位移、加速度等物理参数。要想应用好电阻式传感器就要先了解它的优缺点。一方面，电阻式传感器具有结构简单、输出精度较高、线性和稳定性好等特点。另一方面，它受环境条件如温度等影响较大，有分辨率不高等不足之处。电阻式传感器和相应的测量电路组成的测力、测压、称重、
4、测位移、加速度、扭矩等测量仪表是冶金、电力、交通、石化、商业、生物医学和国防等部门进行自动称重、过程检测和实现生产过程自动化不可缺少的工具之一。如今电阻应变式传感器广泛应用于仪器仪表、汽车、冶金、矿业、化工、机械、港口码头及公路货站等行业可以说大到国防建设小到日常生活的方方面面，可以说电阻应变片已经完全融入了我们的生活中，例如我们平时使用的触摸式屏幕就广泛采用这种传感器。电阻式传感器在实际应用中主要有以下几类：（1）电位器式传感器：电位器式传感器是一种把机械的线位移或角位移输入量转换为和它成一定函数关系的电阻或电压输出的传感元件。成一定函数关系的电阻或电压输出的传感元件。（2）应变片式传感器：
5、应变式传感器的工作原理是基于电阻应变效应，即在导体产生机械变形时，它的电阻值相应发生变化。 （3）气敏和湿敏电阻传感器：气敏和湿敏电阻传感器是一种把气体中的特定成分或水蒸气检测出来造成半导体阻值变化的电阻传感器。 称重行业中的应用电阻传感器应用的所有行业中，占其总量最大就是称重行业。称重行业的发展离不开电阻传感器的在其中的巨大应用。最新的称重仪器中应用比较先进的就是数字式称重。数字式传感器系统是在传统电阻应变式传感器基础上，结合现代微电子技术、微型计算机技术集成而发展起来的一种新型电子称重技术数字式传感器相比旧式机械地磅有比较突出的优势：首先，数字式传感器采集数据快调试简便高效、适应现场能力强
6、、稳定性高。其次，保密性好，具有防作弊功能，能有效防止遥控器作弊，一旦发现就会自动采取出错报警，有力保障了数据的安全性与准确性。其次，由于数字式传感器具有自动采集预处理、存贮和记忆功能，并具有唯一标记，多只传感器并联组秤后可分别检查每个传感器的状态，便于故障诊断。 高速公路管理系统中的应用：高速公路是现代化的标志，然而高速公路的造价是比较昂贵的，一旦损坏维修也是比较困难和影响较大的，因此对行驶于高速公路的车辆国外都给予载重量的一定限制，以保护高速公路路面，延长使用寿命。特别是当载货卡车超重时增加了路面单位面积的承受压力，超载将导致路面严重的疲劳和凹陷，同时由于大部分的交通事故都是由于汽车超载引
7、起的。为此有必要对行驶高速公路上的汽车进行重量检测。正是公路和桥梁高昂的维修费和惨剧的事故一次一次的重演，促进了行驶中称重设备的迅速发展。在高速公路的入口处建造载重检测支路，当载重卡车驶过动态称重桥时，称重传感器和电子称即自行检查判断，同时给出信号控制交通信号灯。数字式电子汽车秤以其优越的性能被广泛的应用的公路上。以马鞍山中衡联电气有限公司生产的最新的数字式电子汽车秤为例，它能对温度系数、非线性、滞后和蠕变等进行自动数字化补偿，它运用了多个重传感器能对动态进行测量。该秤可以准确高效的测出汽车的重量，限制超载违规车辆行驶，保证车辆安全运行，保证公路畅通。同时，又保证公路路面，延长公路使用寿命。虽
8、说该秤有很多优点但也有一些缺点：不能工作在湿度比较大的地方。由于它的面积比较大需要占据比较大的地方，对于高速公路来说会增加一些修建的成本。二、电阻式传感器的市场调研：我国的电阻式传感器技术相较西方国家还有一定的差距，自八十年代中期我国引进国外生产技术以来，电阻式传感器的产品质量和数量都有很大提高，据推测 1997 年，电阻式传感器的产量在 550600 万片左右，其中传感器用片(特别是称重传感器用片) 约占 65 75，一般应力分析用片占 25 31，而特殊用应变计不足 1。电阻式传感器是一种利用电阻应变效应，由电阻应变片和弹性敏感元件组成的传感器，主要作用是实现应变电阻的变换。根据敏感元件材
9、料的不同分金属电阻应变片和半导体应变片。电阻式传感器的优势也是非常明显的,它的测量精度高，动态响应好，使用简单，体积小,所以电阻式传感器被广泛应用于压力，位移，转矩，加速度等物理量的测量中。之前提过，电阻式传感器在称重行业中的应用十分广泛，好多称重器件如电子称等都用到了电阻式传感器。根据市场调查得到的数据显示:电阻式传感器以 PT100 系列最为普遍，其型号也多种多样，价格从几块到几百不等。而用于称重的普通电阻式传感器质量好一点的一般是几十块钱如型号为 BF350 系列的传感器中一款用于称重范围在 10 到 40Kg 的传感器卖到 48 元。纵观目前国内外的应变计市场，应变片今后的发展呈现以下
10、几种倾向：(1)普通应变片逐渐向高精度、使用方便快捷省力的方向发展。(2)传感器用应变片要求多功能、高稳定性。(3)特殊环境用应变片的多样化及稳定性的提高。三、心得体会：传感器的种类多，功能丰富，仅仅是电阻式传感器一类就在我们的日常生产生活中起到了如此重要的作用，所以作为测控专业的学生我们在扎实学号现有传感器技术的基础上，再探索出传感器更多样的功能。现代技术突飞猛进为测控技术的发展提供了坚强的后盾。所以为适应科技的发展，传感器的发展趋势不外乎分为两个方面：一是提高与改善传感器的技术性能，二是寻找新原理、新材料、新工艺及新功能等。随着科技的进步，人们对自然认识的不断进步，了解更多的物理效应、化学
11、效应，并利用这些效应发展出新型的传感器，所以传感器的发展趋势重在应用、改善性能以及开发新材料、新型传感器。通过本次调研，让我们加深了对电阻式传感器的认识和了解，同时在调研过程中也很多收获。首先，在学习传感器只是前必须把原理搞清楚，认真学习，同时深刻理解，锻炼了我们分析和解决问题的能力。其次，我们的基本理论都是应用所学知识，让我们深刻认识理论与实践相结合的重要性以及理论与实践存在的差异性，了解自身的不足，知识是否学会并能自主运用。也让我们学会采用不同的途径查询所需资料，并认真学习，更加加深对知识的理解。本次调研过后，我们巩固了传感器的有关知识，受益匪浅。能够运用资料，网络学习传感器相关的知识,对以后的工作有很大的帮助。
