第四章電阻應變式傳感器ppt課件

1、 2341電阻應變片結構示意圖電阻應變片結構示意圖bl 應變片的結構與材料應變片的結構與材料 由敏感柵由敏感柵1、基底、基底2、蓋片、蓋片3、引線、引線4和粘結和粘結劑等組成。這些部分所選用的材料將直接影響劑等組成。這些部分所選用的材料將直接影響應變片的性能。因此，應根據(jù)使用條件和要求應變片的性能。因此，應根據(jù)使用條件和要求合理地加以選擇。合理地加以選擇。 （1） 敏感柵敏感柵由金屬細絲繞成柵形。電阻應變片的電阻值為由金屬細絲繞成柵形。電阻應變片的電阻值為60、120、200等多種規(guī)格，以等多種規(guī)格，以120最為常最為常用。應變片柵長大小關系到所測應變的準確度，用。應變片柵長大小關系到所測應變

2、的準確度，應變片測得的應變大小是應變片柵長和柵寬所在應變片測得的應變大小是應變片柵長和柵寬所在面積內的平均軸向應變量。面積內的平均軸向應變量。柵長柵長柵寬柵寬對敏感柵的材料的要求：應變靈敏系數(shù)大，并在所測應變范圍內保持為常數(shù)；電阻率高而穩(wěn)定，以便于制造小柵長的應變片；電阻溫度系數(shù)要?。豢寡趸芰Ω?，耐腐蝕性能強；在工作溫度范圍內能保持足夠的抗拉強度；加工性能良好,易于拉制成絲或軋壓成箔材；易于焊接，對引線材料的熱電勢小。對應變片要求必須根據(jù)實際使用情況，合理選擇。（2） 基底和蓋片基底和蓋片基底用于保持敏感柵、引線的幾何形狀和相對位基底用于保持敏感柵、引線的幾何形狀和相對位置，蓋片既保持敏感柵

3、和引線的形狀和相對位置，置，蓋片既保持敏感柵和引線的形狀和相對位置，還可保護敏感柵?；椎娜L稱為基底長，其寬還可保護敏感柵?；椎娜L稱為基底長，其寬度稱為基底寬。度稱為基底寬。（3） 引線引線 是從應變片的敏感柵中引出的細金屬線。對是從應變片的敏感柵中引出的細金屬線。對引線材料的性能要求：電阻率低、電阻溫度系數(shù)引線材料的性能要求：電阻率低、電阻溫度系數(shù)小、抗氧化性能好、易于焊接。大多數(shù)敏感柵材小、抗氧化性能好、易于焊接。大多數(shù)敏感柵材料都可制作引線。料都可制作引線。（4） 粘結劑粘結劑 用于將敏感柵固定于基底上，并將蓋片與基用于將敏感柵固定于基底上，并將蓋片與基底粘貼在一起。使用金屬應變片

4、時，也需用粘結底粘貼在一起。使用金屬應變片時，也需用粘結劑將應變片基底粘貼在構件表面某個方向和位置劑將應變片基底粘貼在構件表面某個方向和位置上。以便將構件受力后的表面應變傳遞給應變計上。以便將構件受力后的表面應變傳遞給應變計的基底和敏感柵。的基底和敏感柵。 常用的粘結劑分為有機和無機兩大類。有機常用的粘結劑分為有機和無機兩大類。有機粘結劑用于低溫、常溫和中溫。常用的有聚丙烯粘結劑用于低溫、常溫和中溫。常用的有聚丙烯酸酯、酚醛樹脂、有機硅樹脂，聚酰亞胺等。無酸酯、酚醛樹脂、有機硅樹脂，聚酰亞胺等。無機粘結劑用于高溫，常用的有磷酸鹽、硅酸、硼機粘結劑用于高溫，常用的有磷酸鹽、硅酸、硼酸鹽等。酸鹽等

5、。 溫度誤差及其補償溫度誤差及其補償（1） 溫度誤差溫度誤差 用作測量應變的金屬應變片，希望其阻用作測量應變的金屬應變片，希望其阻值僅隨應變變化，而不受其它因素的影響。實值僅隨應變變化，而不受其它因素的影響。實際上應變片的阻值受環(huán)境溫度際上應變片的阻值受環(huán)境溫度(包括被測試件的包括被測試件的溫度溫度)影響很大。由于環(huán)境溫度變化引起的電阻影響很大。由于環(huán)境溫度變化引起的電阻變化與試件應變所造成的電阻變化幾乎有相同變化與試件應變所造成的電阻變化幾乎有相同的數(shù)量級，從而產(chǎn)生很大的測量誤差，稱為應的數(shù)量級，從而產(chǎn)生很大的測量誤差，稱為應變片的溫度誤差，又稱熱輸出。因環(huán)境溫度改變片的溫度誤差，又稱熱輸出

6、。因環(huán)境溫度改變而引起電阻變化的兩個主要因素：變而引起電阻變化的兩個主要因素：應變片的電阻絲應變片的電阻絲(敏感柵敏感柵)具有一定溫度系數(shù)；具有一定溫度系數(shù)；電阻絲材料與測試材料的線膨脹系數(shù)不同。電阻絲材料與測試材料的線膨脹系數(shù)不同。 應變式傳感器應用應變式傳感器應用 金屬應變片，金屬應變片， 除了測定試件應力、應變除了測定試件應力、應變外，還制造成多種應變式傳感器用來測定外，還制造成多種應變式傳感器用來測定力、扭矩、加速度、壓力等其它物理量。力、扭矩、加速度、壓力等其它物理量。 應變式傳感器包括兩個部分：一是彈性應變式傳感器包括兩個部分：一是彈性敏感元件，利用它將被測物理量如力、敏感元件，利用它將被測物理量如力、扭矩、加速度、壓力等轉換為彈性體的扭矩、加速度、壓力等轉換為彈性體的應變值；另一個是應變片作為轉換元件將應變值；另