压阻式进气压力传感器的工作原理
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加速踏板位置传感器的电路与输出特性 1—传感器可调范围；2—控制使用范围；3—全闭；4—全开
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? 安全气囊中央碰撞传感器 ? 燃油液位传感器
图4.26 中央碰撞传感器
图4.27 燃油液位传感器
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Байду номын сангаас
燃油油量表电路
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薄膜型半导体应变片的结构 1—锗膜；2—绝缘层；3—金属箔基底；
4—引线
扩散型半导体应变片的结构 1—N型硅；2—P型硅扩散层； 3—二氧化硅绝缘层；4—铝电极；5—引线
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直流电桥电路
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当R L 无限大时，电桥有输出电压
如果R 1 为应变片电阻，初始时应变片未受应变，电桥处于平衡状态 此时U 0 =0 电桥处于平衡条件
设金属的截面半径为r, 则有
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根据材料力学理论，对于受拉压得圆杆有
其中：ε--- 所承受的应变 μ--- 材料的泊松比
σ--- 轴向应力
λ--- 材料的压阻系数
E--- 材料的弹性模量
带入原式有
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2)半导体应变片
体型半导体应变片的结构 1—引线；2—半导体片；3—基片
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测量电路
直流电桥电路 (1)平衡条件
(d)扭矩传感器(e)压力传感器
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? 翼片式空气流量计
图4.16 翼片式空气流量计的结构
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图4.19 翼片式空气流量计电路原理
图4.20 翼片式空气流量计的工作原理
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线性输出型 节气门位置传感器 结构与输出特性 (a)结构组成(b)输出特性
线性输出型节气门位置传感器与ECU的连接
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压阻式进气压力传感器的结构
电阻式传感器
? 变阻器式传感器 ? 工作原理
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? 测量电路
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电阻应变式传感器 工作原理
1)金属电阻应变片
金属电阻应变片的结构 (a)丝式(b)箔式
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? 1)金属电阻应变片
假设一根长度为L 横截面积为A电阻率为ρ，则电阻R 为 当受到应变作用，L 、A和ρ都会发生变化，使得R产生的相对变化为
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当电桥R 1 承受应变产生? R 1 的变化时，输出电压为
假设
n=
R2 R1
=
R3 R4
略去分母中微量
?R 1 R1
则有
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非线性误差的补偿方法
上式是一种理想化的线性关系，是假定应变片电阻 ?R 1 的相对变化很小，
R1
而且可忽略的理想情况。 减少和消除非线性误差的方法，有如下几种： （1）采用差动电桥 （2）提高桥臂比
半差动电桥
在同一试件上分别粘贴两只应变片，一只 感受拉力，一只感受压力，两者符号相反， 大小相等。
半差动电桥不仅能消除非线性误差，而且 可使得电压灵敏度比使用单应变片时提高一倍， 同时还可起到温度补偿作用。
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全差动电桥电路 若是在同一试件上分别粘贴四片应变片，其中两片受拉力，两片受压力
将两个应变符号相同的应变片接在相同的桥臂上，则构成全差动电桥。 采用全差动电桥的输出电压是用单应变片工作电桥灵敏度的四倍，是半
差动电桥的两倍。
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电阻式传感器在汽车上的应用
? 汽车上的电阻式传感器主要有翼片式空气流 量计、节气门位置传感器、半导体压阻式进 气压力传感器、加速踏板位置传感器、安全 气囊中央碰撞传感器、可变电阻式液位传感 器等。
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几种电阻应变式传感器的原理示意图 (a)位移传感器(b)加速度传感器(c)力传感器