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]。