电阻位置传感器的拓展

从电阻丝的构造出发,利用均匀电阻丝中电阻大小与长度成正比这一特性,将所要测量的位置长度这一物理量转换为电阻的变化,从而制成了一维位置传感器。在实际实验教学中,为了进一步提高学生对位置传感器的理解,为了使学生在实验中真正把握、提高和拓展其灵活应用能力和与实践结合的能力,将简单的一位电阻位置传感器推广为二维电阻位置传感器。     

金属丝电阻应变管

金属导线在机械应变作用下发生电阻变化的现象称为应变/电阻效应。是开耳芬于1856年所发现的.电阴应变片的工作正是基于这种物理效应.一条长为L,初始电阻为Ro的金属丝.在力作用下长度变化若为△L,贝其电阻变化△R=Ro·G·(△L/L),式中△L/L=ε,称为应变,常用微应变(με)作单位;G为应变系数,大小因材料而异,一般金属材料,G=2.0.电阻应变片在力、应变和压力测试领域得到广泛应用. 本文所述金属丝电阻应变管是应变/电阻效应的新应用,它是将金属丝(或膜)制作在弹性簿壁管上,而不是象应变片那样制作在平面衬底上.在金属的或非金属的管子上…     

新型高温应变电阻合金

在拉伸时,金属材料的电阻将发生改变.在弹性极限内,电阻相对变化与应变的比值保持常数,该常数称为电阻应变系数.人们利用应变-电阻效应把金属丝材制成电阻应变片,作为传感器元件.它能将构件表面的应变转换成电阻的相对变化.电阻应变系数越大,传感器的灵敏度越高.电阻应变测量技术是实验应力分析的主要方法之一,它在航空、航天、原子能、化工、机械、冶金、交通等部门获得广泛应用. 应变电阻合金是制作电阻应变片的关键材料,它直接决定应变片的各项特性.700-1000℃使用的高温应变电阻合金是国际上近20年共同探索的课题,它要求抗氧化非常好,组…     

电阻应变式传感器原理及其应用举例

电阻式应变传感器应用广泛, 可将位移、 压力、 加速度等非电物理量转换成电阻变化, 从而进行信息采 集. 利用大学物理和物理实验课程中包含的基础知识, 分析电阻应变式传感器的原理并介绍实际使用的典型实例, 以期为大学物理教学提供一个综合的应用型案例     

对比式液体电阻演示器

现行教材中关于电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关的实验只是用固态(金属)材料做实验得出结论,对于液体是否也符合该规律, 教材未做详尽说明. 为此,利用注射器等材料制作了对比式液体电阻演示器, 该演示装置可探究柱状液体的电阻与液体成分、长度、横截面积、温度的关系.     

非晶态合金的电阻应变系数

本文系统地研究了Pd-,Cu-,Ni-和Fe-基非晶态合金在拉伸过程中的电阻变化以及成分、冷变形和热处理对电阻应变系数k的影响。电阻随应变增大而升高,k为正。合金电阻应变系数总是低于纯组元。硬态试样的电阻应变系数比淬火态的高,比退火态的更高。应用推广的Ziman电阻率理论讨论了非晶态合金电阻应变系数的物理本质及其影响因素。 关键词：     

电子秤的结构和工作原理

日常生活中常用电子秤来秤量物体的质量，它以较高的精确度得到大家的信赖．下面就电子秤的结构和原理作些介绍．电子秤主要是由电桥电路及电阻应变式传感器组成，在现代测量技术中常常需要将非电量利用传感器转变成电量后再进行测量．电阻应变式传感器是一种利用金属电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器．它一般分为金属丝式和箔式两类，这里分别介绍其结构和工作原理，其结构如图1、2所示．     

关于电阻的几个问题

电阻是电路中一个重要的物理概念,本文就谈谈学习电阻时必须把握好的几个问题:1 电阻的形成因素 从微观上来讲,形成电阻的因素有两个:一是自由电荷定向移动时与导体中的原子及其它粒子的碰撞;另一是自由电荷本身的热运动,导体越长自由电荷定向移动时碰撞的机率就越大,横截面积越大定向移动越畅通,     

纳米多晶硅薄膜电阻压力和加速度多功能传感器（英）

基于纳米多晶硅薄膜电阻的多功能传感器由压力传感器和加速度传感器构成。纳米多晶硅薄膜电阻构成的两个惠斯通电桥结构分别设计在方形硅膜表面和悬臂梁根部。采用MEMS技术和CMOS工艺在〈100〉晶向单晶硅片上实现压力/加速度传感器芯片制作,利用内引线技术将芯片封装在一个印刷电路板（PCB）上。在室温下,工作电压为5.0 V时,实验结果给出压力传感器灵敏度(a=0)为1.0 mV/kPa,加速度传感器灵敏度(p=0)为0.92 mV/g,可实现外加压力和加速度的测量,具有较好的灵敏度特性且交叉干扰较弱。     

复合型导电硅橡胶的电阻温度特性研究

研究了复合型导电硅橡胶的电阻温度特性,分析了升温过程中导电硅橡胶电阻特性的详细变化过程.研究了导电粒子含量对导电硅橡胶电阻温度特性的影响,测量了在不同热处理温度下电阻率的变化及加力时电阻的弛豫时间.分析了热处理对电阻特性影响的机理. 关键词：     

真空变温薄膜电阻测试仪器的设计与应用

设计了自制真空变温薄膜电阻测试仪器,可以实现粗真空条件下,从室温到300℃的四探针法薄膜电阻测试.该仪器适用于开展薄膜物性与电阻和温度相关的实验,例如,金属与半导体薄膜的温度-电阻特性实验,二氧化钒薄膜热滞效应实验等.     

测定金属电阻温度系数的方法研究

从金属电阻率与温度的线性关系出发,设计了测定金属电阻温度系数的实验方案。利用基本的电磁学仪器和热学仪器组合进行实验,以漆包铜线作为待测金属丝测定出铜的电阻温度系数,分析了导致系统误差产生的主要原因,并就待测金属丝的选取原则、温度控制的方法进行了讨论。     

神奇的超导

 电阻起源于载流子(电子或空穴)在材料中运动过程中受到的各种各样的阻尼.按照材料的常温电阻率从大到小可以分为绝缘体、半导体和导体.绝大部分金属都是良导体,他们在室温下的电阻率非常小但不为零,在10^-12 mΩ·cm量级附近.自然界是否存在电阻为零的材料呢？答案是肯定的,这就是超导体.当把超导材料降到某个特定温度以下的时候,将进入超导态,这时电阻将突降为零(图1),同时所有外磁场磁力线将被排出超导体外,导致体内磁感应强度为零,即同时出现零电阻态和完全抗磁性.超导态开始出现的温度一般称为超导临界温度,表示为T_c.微观上来说,当超导材料处于超导临界温度之下时,材料中费米面附近的电子将通过相互作用媒介而两两配对,这些电子对将同时处于稳定的低能组态,叫“凝聚体”.在外加电场驱动下,所有电子对整体能够步调一致地运动,因此超导又属于宏观量子凝聚现象.对于零电阻态,实验上已经证实超导材料的电阻率小于10^-23 mΩ·cm,在实验精度允许范围内已经可以认为是零.如果将超导体做成环状并感应产生电流,电流将在环中流动不止且几乎不衰减.超导体的完全抗磁性并不依赖于超导体降温和加场的次序,也称为迈斯纳(Meissner)效应.一个材料是否为超导体,零电阻态和完全抗磁性是必须同时具有的两个独立特征.     

用半导体微位移传感器测量磁致伸缩系数

简述磁致伸缩及其参数测量原理,设计了用半导体应变计取代常用的铝丝电阻应变片,研制成新型的半导体微位移传感器,并用标准长度量具对微位移传感器进行定标,从而直接测量出材料在磁场中微小长度变化量.既解决了原先教学实验不能随意更换样品的麻烦,又提高了测量的灵敏度和精确度,准确测得多种材料的磁致伸缩系数曲线.     

拉压实验装置平台下金属材料杨氏模量的测量

本文主要介绍拉压实验装置平台的设计与构造,以及在该平台下利用拉压力传感器和电阻应变片传感器测量金属应变应力的原理和方法,从而进一步计算金属材料的杨氏模量.     

一种新型的红外成像材料

基于超大磁阻(CMR)材料在绝缘体—金属转变(I—M)点附近的巨大电阻变化，本研究了La位Gd掺杂对La0.7-xGdxSr0.3MnO3(x=0.20、0.30、0.40、0.50)电阻温度系数(TCR)的影响。实验结果表明：Gd掺杂将引起电阻率曲线的急剧变化，导致出现大的TCR；而且随Gd掺杂的增加，TCRR在x＝0．30出现峰值，然后随掺杂量增加逐步降低，大的TCR行为将成为新型的红外成像材料。     

新型PTC材料的阻温特性及其热控性能的研究

正温度系数(Positive temperature coefficient, PTC)材料是一种电阻随温度变化的热控功能材料，然而，传统的PTC材料由于高室温电阻率以及负温度系数效应而限制了其在电子设备热控领域的应用。本文基于石蜡/乙烯–醋酸乙烯酯共聚物混合基体，利用多壁碳纳米管和炭黑杂化填料的协同效应制备得到具有室温居里点、低室温电阻率和优异电阻正温度效应的新型PTC材料。研究了基体配比、填料含量对室温电阻率和PTC性能的影响，并采用羧甲基纤维素对其负温度系数效应现象进行改善。此外，对新型PTC材料的自适应热控性能进行了研究和分析。研究发现：与普通的电阻加热器相比，PTC加热器具有自适应控温能力，并且在没有任何外部控制系统的条件下可以将被控设备的温度控制在正常工作温度范围内。     

半导体压阻传感器

早在本世纪三十年代初期Bridgman 和Alien等人就对晶体的压阻效应做了很多工作.1954年C.S.Smith 发现了锗和硅的压阻效应.不久,Herring和Vogt等人对半导体的压阻效应进行了理论研究,提出了半导体能带结构的多谷模型,为半导体压阻传感器的出现奠定了理论基础. 一、半导体压阻效应1.半导体压阻效应的描述 和一切物体一样,当半导体受到外力作用时,其内部就伴随产生了与外力大小相等方向相反的内力.通常,把单位面积上的内力叫做应力. 半导体的电阻率随其内部应力的变化而发生的变化叫做半导体压阻效应. (1)压阻系数π 在一维情况下,压阻系数…     

La_(0.5)Sm_(0.2)Sr_(0.3)MnO_3/Ag_x中的室温磁电阻增强

用固相反应法制备La0.5Sm0.2Sr0.3MnO3/(Ag2O)x/2(x=0.00,0.04,0.08,0.25,0.30)样品,通过M～T曲线,ρ～T曲线,ρ～T拟合曲线,研究样品的磁性质、输运行为、输运机制及磁电阻效应.结果表明:少量掺杂时Ag可能参与反应.掺杂量较多时,Ag主要以金属态分离到母体颗粒的界面处,使体系形成两相复合体.少量的Ag掺杂可以明显提高自旋相关散射产生的晶界磁电阻.掺Ag为30%摩尔比时,样品的电阻率较低掺杂样品的电阻率降低一个数量级,在300K、0.5T磁场下,磁电阻明显增强,达到9.4%,这与颗粒母体界面结构的改善有关,也与材料电阻率的降低有关.     

高三验证电阻定律的实验

高三物理课本中的“导体的电阻、电阻率”这一节课文,在讲到验证电阻定律的实验时指出:要选用电阻率较大、材料相同而长短粗细不同的五条金属导线,并直接测定它们的长短、粗细和电阻,然后根据实验结果,找出决定导线电阻的因素,从而提出电阻定律.我曾经按照这个实验步骤,进行了两次实验.觉得这样做很