電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理及其應(yīng)用

1、電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理應(yīng)變式傳感器是基于測(cè)量物體受力變形所產(chǎn)生應(yīng)變的一種傳感器，最常用的傳感元件為電阻應(yīng)變片。應(yīng)用范圍：可測(cè)量位移、加速度、力、力矩、壓力等各種參數(shù)。應(yīng)變式傳感器特點(diǎn)應(yīng)變式傳感器特點(diǎn)精度高，測(cè)量范圍廣；使用壽命長(zhǎng)，性能穩(wěn)定可靠；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕；頻率響應(yīng)較好，既可用于靜態(tài)測(cè)量又可用于動(dòng)態(tài)測(cè)量；價(jià)格低廉，品種多樣，便于選擇和大量使用。1、應(yīng)變式傳感器的工作原理（1）金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值隨著它所受機(jī)械變形（伸長(zhǎng)或縮短）的變化而發(fā)生變化的現(xiàn)象，稱(chēng)為金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)。高=儂=0+2"）+%K0稱(chēng)為金屬絲的靈敏系數(shù)，其物理

2、意義是單位應(yīng)變所引起的電阻相對(duì)變化。0即后公式簡(jiǎn)化過(guò)程：耘=簿=。+2必十?huà)I人口人口日由式E*可以明顯看出，金屬材料的靈敏系數(shù)受兩個(gè)因素影響：一個(gè)是受力后材料的幾何尺寸變化所引起的，即項(xiàng)；另一個(gè)是受力后材料的電阻率變化所引起的，即（助/0/E項(xiàng)。對(duì)于金屬材料（助同/E項(xiàng)比。十3項(xiàng)小得多。大量實(shí)驗(yàn)表明，在電阻絲拉伸比例極限范圍內(nèi)，電阻的相對(duì)變化與其所受的軸向應(yīng)變是成正比的，即K0為常數(shù)，于是可以寫(xiě)成：幽氏-同/通常金屬電阻絲的K0=1.74.6通常金屬電阻絲的K0=1.74.6（2）應(yīng)變片的基本結(jié)構(gòu)及測(cè)量原理l稱(chēng)為柵長(zhǎng)（標(biāo)距），b稱(chēng)為柵寬（基寬），bx1稱(chēng)為應(yīng)變片的使用面積。應(yīng)變片的規(guī)格一般以使

3、用面積和電阻值表示，如3X20mm2120Q。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介：電阻絲應(yīng)變片是用直徑為0.025mm具有高電阻率的電阻絲制成的。為了獲得高的阻值，將電阻絲排列成柵狀，稱(chēng)為敏感柵，并粘貼在絕緣的基底上。電阻絲的兩端焊接引線(xiàn)。敏感柵上面粘貼有保護(hù)作用的覆蓋層。電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用：數(shù)顯電子秤（一）工作原理數(shù)顯電子秤電路原理如圖所示，其主要部分為電阻應(yīng)變式傳感器R1及IC2、IC3組成的測(cè)量放大電路，和IC1及外圍元件組成的數(shù)顯面板表。傳感器R1采用E350ZAAS式電阻應(yīng)變片，其常態(tài)阻值為350Q測(cè)量電路將R1產(chǎn)生的電阻應(yīng)變量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出。IC3將經(jīng)轉(zhuǎn)換后的弱電壓信號(hào)進(jìn)行放大，作為A/D轉(zhuǎn)換器的模擬電壓輸入。IC4提供l.22V基準(zhǔn)電壓，它同時(shí)經(jīng)R5R6及RP2分壓后作為A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓。3-1/2位A/D,轉(zhuǎn)換器ICL7126的參考電壓輸人正端，由RP2中間觸頭引入，負(fù)端則由RP3的中間觸頭引入。兩端參考電壓可對(duì)傳感器非線(xiàn)性誤差進(jìn)行適量補(bǔ)償。timimT丁丁.一一一二j二)IC1：ICL7126|RI2.111.5k402221LMjg5二