1. 研究目的与意义
一、选题背景与意义（300字左右）
差动电阻式仪器又称卡尔逊式仪器，是美国加州加利福尼亚大学的卡尔逊教授在1932年研制成功的,这种仪器利用张紧在仪器内部的弹性钢丝作为传感器元件将仪器受到的物理量转变为模拟量，所以国外也称这种传感器为弹性钢丝式（ElasticWire）仪器。其工作原理是在仪器内部采用两根特殊固定方式的钢丝，钢丝经过预拉，张紧支杆上，如图1所示。当仪器受到外界的拉压变形时，一根钢丝受拉，其电阻增加。另一根钢丝受压，其电阻减少。测量两根钢丝电阻的比值，就可以求得仪器的变形量。这样的结构设计，使两根钢丝的电阻在受变形时差动变化，目的是提高仪器对变形的灵敏度，并且使变形引起的电阻变化不影响温度的测量。
2. 课题关键问题和重难点
在这差阻式传感器测量单元的设计中，最关键的问题是我们需要用什么样的方法去测量差阻式传感器，这测量单元可以让我们得到测量差阻式传感器的最优选择。这就带来了这次设计的难点。
1、硬件设计：差阻式传感器可以用两个串联的电阻表示，如下图表示。图中R1为外圈钢丝的电阻，R2为圈内的钢丝电阻。根据电桥测量原理对差阻式传感器进行测量，可得到差阻式传感器的电阻和值（R1 R2）以及电阻比值（R1/R2）。忧郁电流只流过蓝白两线，而黑红绿三线无电流，采用芯片读取黑红两线V1和红绿两线间电压V2，因此，仪器测量与电阻差变及电缆芯线电阻大小无关。【1】
2、由于是测量传感器，那么不可或缺的就是对差阻式传感器的理解。差动电阻式传感器中绝缘电阻刚开始使用时阻值一定，但过了一段时间后，其绝缘电阻逐渐降低，有些差动电阻式传感器的绝缘电阻在使用一段时间后测量甚至阻值为零。这就给本次设计带来了传感器测量的难点。
3. 国内外研究现状（文献综述）
1、差动电阻式传感器的基本工作原理
在仪器内部采用两根特殊固定方式的钢丝，钢丝经过预拉，张紧支杆上，如图1所示。当仪器受到外界的拉压变形时，一根钢丝受拉，其电阻增加。另一根钢丝受压，其电阻减少。测量两根钢丝电阻的比值，就可以求得仪器的变形量。这样的结构设计，使两根钢丝的电阻在受变形时差动变化，目的是提高仪器对变形的灵敏度，并且使变形引起的电阻变化不影响温度的测量。
温度引起两根钢丝的电阻变化是同方向的，当温度升高时两根钢丝的电阻都增大，而温度降低时，两根钢丝的电阻则都减少。测定两根钢丝的串联电阻，就可以求得仪器感受的外界温度。
4. 研究方案
根据长时间的探讨研究，最后决定的总的方案如下图所示：
5. 工作计划
五、工作计划（不少于300字）
第一周领会课题含义,查阅相关文献，理解相关资料，并跟导师商量方案的计划。
第二周在理解相关资料基础上，提出完成本课题的初步方案，并利用网络查阅相关资料。
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