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人们用商用碳电阻器作为动态实验中的低压力计的时间，已经超过了30年。它们具有低成本、鲁棒性和高压阻效应等主要优势。但目前未见国内有人发表过相关的研究著作。通过研读国外文献，针对碳电阻器的性能特点，本论文设计了一种 “在位式”传感器结构，并采用简单的分压测量电路与LF347芯片运放进行信号放大。由组建的实验测量系统进行了板块撞击性能测试实验。实验结果表明：商用碳电阻器具有明显的压阻效应，可以用于高动态压力的测量，但还须进行更多的实验来探讨其精度、迟滞和重复性等问题。6955
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关键词 碳电阻器 动态实验 压力计 板块撞击毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Dynamic high pressure characterization study of carbon resistors
Abstract
Commercial carbon resistors have been used for over 30 years as low pressure gauges in dynamic experiments.Their low-cost,robust performance and high piezoresistivity are some of their main advantages.But at present, the domestic someone not seen published related research work.Through the study of foreign papers,in view of the performance characteristics of carbon resistors, this paper designs a "in type"sensor structure, and the simplicity of the pressure measurement circuit and points LF347 chip op-amp signal amplifier. The experimental measurement system established by the plate impact experiment. The experimental results show that:the commercial carbon resistor has obvious the piezoresistive effect.It can be used for high dynamic stress of measurement, but it must also be more tests to discuss the precision, hysteresis and repeatability.
Keywords：carbon resistor dynamic experiments pressure gage plate impact
目 次
1 绪论 1
1.1 研究的背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 静态特性研究 2
1.2.2 动态特性研究 3
1.3 本文开展的主要工作 4
2 传感器设计与制作 4
2.1 敏感材料选择 5
2.2 封装材料选择 8
2.3 传感器结构设计 9
2.4 封装 11
3 后续电路设计 12
3.1 测量电路设计 12
3.2 放大电路设计 14
4 性能测试与分析 15
4.1 实验原理 15
4.2 实验系统组建及调试 16
4.3 实验过程及分析 16
4.4 结果及比对 19
结 论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
附录A 传感器结构图及主要尺寸 25
附录B 后续电路图 26
1 绪论
1.1 研究的背景及意义
在工业生产，特别是军事工业及武器研制中，往往需要对很高的压力进行测量。这样的高压力一般是通过炸药爆炸、高速撞击、高能流轰击等方式获得的，其动态力学性能是人们非常关心的问题。因此，迫切需要响应快、可以直接对高压进行测量的压力传感器。近年来冲击波超压传感器也是研制常规武器装备的一种必要技术手段。通过对爆炸所产生的强冲击波的测试，既可以研究进攻的“矛”——火炮、火箭、导弹、炸药等的杀伤力，又可以研究防守中的“盾”——装甲、工事等的坚固程度。随着束能武器的发展，也用来测试强辐射加载时产生的超高压力。在民用方面，这种传感器也可用于研究材料的爆炸合成、爆炸焊接、爆炸加工，用在地质钻探、深海作业，汽车、飞机等高速行驶时的碰撞试验等方面。综上所述，冲击波超压传感器是国防等相关领域广泛应用的关键电子器件[1]。