傳感器第5章+電阻應(yīng)變式傳感器

1、第第5 5章章 電阻應(yīng)變式傳感器電阻應(yīng)變式傳感器To Two5.1 5.1 應(yīng)變片工作原理應(yīng)變片工作原理5.25.2 應(yīng)變片的種類和主要參數(shù)應(yīng)變片的種類和主要參數(shù)5.35.3 應(yīng)變片的溫度誤差及其補(bǔ)償應(yīng)變片的溫度誤差及其補(bǔ)償5.4 5.4 傳感器的信號(hào)調(diào)理電路傳感器的信號(hào)調(diào)理電路5.5 5.5 傳感器的應(yīng)用傳感器的應(yīng)用5.6 5.6 本章小結(jié)本章小結(jié)工作原理：工作原理：基于應(yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1 1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，性能穩(wěn)定、可靠。）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，性能穩(wěn)定、可靠。 2 2）易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量，如多點(diǎn)測(cè)量，遠(yuǎn)距離測(cè)量。）易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量，如多點(diǎn)測(cè)量，遠(yuǎn)距離測(cè)量。 3 3）

2、靈敏度高，測(cè)量速度快，適合靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量。）靈敏度高，測(cè)量速度快，適合靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量。 4 4）可以測(cè)量多種物理量。）可以測(cè)量多種物理量。 電阻應(yīng)變式傳感器的發(fā)展歷史電阻應(yīng)變式傳感器的發(fā)展歷史 18561856年：發(fā)現(xiàn)金屬材料的應(yīng)變效應(yīng)；年：發(fā)現(xiàn)金屬材料的應(yīng)變效應(yīng)； 19311931年：制成第一片應(yīng)變片；年：制成第一片應(yīng)變片； 19401940年，發(fā)明應(yīng)變式傳感器。年，發(fā)明應(yīng)變式傳感器。 應(yīng)變式傳感器舉例應(yīng)變式傳感器舉例 可測(cè)力、壓力、應(yīng)力、位移、加速度。To One5.1 5.1 電阻應(yīng)變片的工作原理電阻應(yīng)變片的工作原理 5.1.15.1.1 金屬的應(yīng)變效應(yīng)金屬的應(yīng)變效應(yīng)To One 金屬絲

3、（導(dǎo)體）在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電金屬絲（導(dǎo)體）在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻發(fā)生變化，此種現(xiàn)象稱為阻發(fā)生變化，此種現(xiàn)象稱為金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)。金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)。 SLR/金屬絲的電阻為什么會(huì)隨著其發(fā)生的應(yīng)變而變化呢？：因?yàn)榻饘俚碾娮枧c材料的電阻率及其幾何尺寸（包括長(zhǎng)度、面積）有關(guān)，金屬絲在承受機(jī)械變形的過程中，三者都要發(fā)生變化，因而引起金屬絲的電阻變化。FLR5.1.2 5.1.2 電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu) 1 1）基底：）基底：固定敏感柵及絕緣；固定敏感柵及絕緣；0.020.020.04mm0.04mm厚；紙質(zhì)或膠質(zhì)。厚；紙質(zhì)或膠質(zhì)。 2 2）電阻絲：）電阻絲：金屬絲繞

4、成柵狀，敏感柵。金屬絲繞成柵狀，敏感柵。d=0.015=0.0150.05mm0.05mm。 作用：感應(yīng)變的變化大小。作用：感應(yīng)變的變化大小。 3 3）覆蓋層：）覆蓋層：作用，防潮、防蝕、防損等。作用，防潮、防蝕、防損等。 4 4）引線：）引線：通常取直徑約為通常取直徑約為0.10.10.15mm0.15mm的低阻鍍錫銅線。的低阻鍍錫銅線。To 4.1.25.1.3 5.1.3 電阻電阻應(yīng)變特性應(yīng)變特性 由物理學(xué)可知，由物理學(xué)可知，一根金屬絲的電阻為：一根金屬絲的電阻為： 式中：式中：R R金屬絲的電阻；金屬絲的電阻；金屬絲的電阻率；金屬絲的電阻率；L L長(zhǎng)度長(zhǎng)度 F F截面積，截面積， 取一

5、段金屬絲如下圖示，取一段金屬絲如下圖示，當(dāng)金屬絲受拉力當(dāng)金屬絲受拉力F F時(shí)，其時(shí)，其L L、F F、和和R R的變化分別為的變化分別為d dL L、d dF F、d d 和和d dR R。 FLR2rF/21-22,22dRdRrdrLdLrdrFdFrdrdFrFdFdFLdLRdRdFLdFFLdLFdRxxyyx）（所以則徑向應(yīng)變軸向應(yīng)變則靈敏系數(shù)靈敏系數(shù) 金屬絲的靈敏系數(shù)金屬絲的靈敏系數(shù)KsKs 可寫成：可寫成：To 4.1.2xxdRdRKs/)21 (/xRRKs/可見，金屬絲的靈敏系數(shù)由兩個(gè)因素決定：l第一項(xiàng)，是由于金屬絲受拉伸后，材料的幾何尺寸發(fā)生變化而引起的；l第二項(xiàng)，是由

6、于材料發(fā)生變形時(shí)，其電阻率發(fā)生變化引起的。電阻應(yīng)變片的靈敏系數(shù)電阻應(yīng)變片的靈敏系數(shù)K KTo 4.1.2sKK 應(yīng)變片的靈敏系數(shù)恒小于同一金屬絲的靈敏系數(shù)，原因是橫向效應(yīng)。應(yīng)變片的靈敏系數(shù)恒小于同一金屬絲的靈敏系數(shù)，原因是橫向效應(yīng)。 5.1.4 5.1.4 電阻應(yīng)變片的橫向效應(yīng)電阻應(yīng)變片的橫向效應(yīng) 將直的金屬絲繞成敏感柵后，雖然長(zhǎng)度相同，但應(yīng)變片敏感柵的將直的金屬絲繞成敏感柵后，雖然長(zhǎng)度相同，但應(yīng)變片敏感柵的電阻變化較直的金屬絲小，從而其靈敏系數(shù)較直的金屬絲靈敏系數(shù)小電阻變化較直的金屬絲小，從而其靈敏系數(shù)較直的金屬絲靈敏系數(shù)小的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。在半圓弧段受到應(yīng)變而引起的電阻變化將小于沿軸向安放的

7、同樣長(zhǎng)度電阻絲電阻的變化。5.2 5.2 電阻應(yīng)變片的種類和主要參數(shù)電阻應(yīng)變片的種類和主要參數(shù)5.2.1 5.2.1 電阻應(yīng)變片的種類電阻應(yīng)變片的種類 1 1）絲式應(yīng)變片絲式應(yīng)變片 A A、回線式應(yīng)變片、回線式應(yīng)變片 B B、短接式應(yīng)變片、短接式應(yīng)變片 2 2）箔式應(yīng)變片箔式應(yīng)變片 3 3）薄膜應(yīng)變片薄膜應(yīng)變片 4 4）半導(dǎo)體應(yīng)變片半導(dǎo)體應(yīng)變片 To Onen絲式應(yīng)變片絲式應(yīng)變片To 4.1.3 回線式應(yīng)變片回線式應(yīng)變片 短接式應(yīng)變片短接式應(yīng)變片 克服了回線式應(yīng)變片的橫向效應(yīng)，但在振動(dòng)、沖擊條件下焊點(diǎn)處易出現(xiàn)疲勞。n箔式應(yīng)變片箔式應(yīng)變片To 4.1.3 利用光刻、腐蝕等工藝制成一種很薄的金屬箔

8、柵，厚度利用光刻、腐蝕等工藝制成一種很薄的金屬箔柵，厚度一般在一般在0.0030.0030.010mm0.010mm，粘貼在基片上，上面再覆蓋一層薄，粘貼在基片上，上面再覆蓋一層薄膜而制成。膜而制成。其優(yōu)點(diǎn)是敏感柵可制成任意形狀；表面積和截面其優(yōu)點(diǎn)是敏感柵可制成任意形狀；表面積和截面積之比大，散熱條件好，允許通過的電流較大；橫向效應(yīng)可積之比大，散熱條件好，允許通過的電流較大；橫向效應(yīng)可以忽略；蠕變、機(jī)械滯后小，疲勞壽命高。以忽略；蠕變、機(jī)械滯后小，疲勞壽命高。n薄膜應(yīng)變片薄膜應(yīng)變片 金屬薄膜應(yīng)變片是采用真空蒸鍍或?yàn)R射式陰極擴(kuò)散等金屬薄膜應(yīng)變片是采用真空蒸鍍或?yàn)R射式陰極擴(kuò)散等方法，在薄的基底材料

9、上制成一層金屬電阻材料薄膜以形方法，在薄的基底材料上制成一層金屬電阻材料薄膜以形成應(yīng)變片。成應(yīng)變片。 這種應(yīng)變片有較高的靈敏度系數(shù)；穩(wěn)定性高，電阻溫這種應(yīng)變片有較高的靈敏度系數(shù)；穩(wěn)定性高，電阻溫度系數(shù)小，工作溫度范圍較廣；允許電流密度大。度系數(shù)小，工作溫度范圍較廣；允許電流密度大。To 4.1.3n半導(dǎo)體應(yīng)變片半導(dǎo)體應(yīng)變片 半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)壓阻效應(yīng)而制成的一種純電阻性元件。而制成的一種純電阻性元件。壓阻效應(yīng)：壓阻效應(yīng)：當(dāng)半導(dǎo)體材料某一軸向受外力作用時(shí)，其電阻當(dāng)半導(dǎo)體材料某一軸向受外力作用時(shí)，其電阻率會(huì)發(fā)生變化。率會(huì)發(fā)生變化

10、。To 4.1.3ERRKEERRERRxBxxxx/)21 ()21 (數(shù)半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏系半導(dǎo)體應(yīng)變片突出優(yōu)點(diǎn)：體積小、靈敏度高、頻率響應(yīng)范圍很寬。 缺點(diǎn)：溫度系數(shù)大、測(cè)量應(yīng)變時(shí)非線性較嚴(yán)重。各種應(yīng)變片的特點(diǎn)各種應(yīng)變片的特點(diǎn) To 4.1.6 絲繞式絲繞式 應(yīng)變片應(yīng)變片用耐用性不同合金材料繞制而成用耐用性不同合金材料繞制而成可適應(yīng)不同溫度，尤適高溫，但橫向效可適應(yīng)不同溫度，尤適高溫，但橫向效應(yīng)大，散熱差。應(yīng)大，散熱差。 短接式短接式 應(yīng)變片應(yīng)變片敏感柵軸向用高敏感柵軸向用高絲，橫向用低絲，橫向用低l絲材料組合而成絲材料組合而成橫向效應(yīng)小，可做成雙絲溫度白補(bǔ)償，橫向效應(yīng)小，可做成雙絲溫度白

11、補(bǔ)償，適中、高溫，但適中、高溫，但N,lin低低 箔式箔式 應(yīng)變片應(yīng)變片敏感柵用厚敏感柵用厚310m的銅鎳合金的銅鎳合金箔光刻而成箔光刻而成尺寸小，品種多，靜、動(dòng)特性及散熱性尺寸小，品種多，靜、動(dòng)特性及散熱性均好。工藝復(fù)雜，常用常溫。均好。工藝復(fù)雜，常用常溫。半 導(dǎo) 體 式半 導(dǎo) 體 式應(yīng)變片應(yīng)變片由單晶半導(dǎo)體徑切型，切條、光由單晶半導(dǎo)體徑切型，切條、光刻腐蝕成形再粘貼。刻腐蝕成形再粘貼。靈敏系數(shù)比金屬大靈敏系數(shù)比金屬大5080倍，動(dòng)特好；倍，動(dòng)特好；但溫度，時(shí)間穩(wěn)定性較差。但溫度，時(shí)間穩(wěn)定性較差。 特殊用途特殊用途=(25)105大應(yīng)變的應(yīng)變片、大應(yīng)變的應(yīng)變片、防水、防磁等應(yīng)變片。防水、防磁

12、等應(yīng)變片。 5.2.2 5.2.2 電阻應(yīng)變片的參數(shù)電阻應(yīng)變片的參數(shù)1)應(yīng)變片電阻值（應(yīng)變片電阻值（R R0 0 ）：）：指未安裝的應(yīng)變片且不受指未安裝的應(yīng)變片且不受外力時(shí)，在室溫條件測(cè)定的電阻值外力時(shí)，在室溫條件測(cè)定的電阻值有有60，120，350，600和和1000的各種阻值的各種阻值 ；2)2)絕緣電阻：絕緣電阻：指已安裝的應(yīng)變片引線與被測(cè)試件間的指已安裝的應(yīng)變片引線與被測(cè)試件間的電阻，即敏感柵與基底間的電阻值，電阻，即敏感柵與基底間的電阻值，一般應(yīng)大于一般應(yīng)大于10101010 (1 (1萬萬M) M) ；To One3)3)靈敏系數(shù)靈敏系數(shù)K K：是應(yīng)變片的重要參數(shù)，其誤差大小是衡量

13、是應(yīng)變片的重要參數(shù)，其誤差大小是衡量應(yīng)變片質(zhì)量?jī)?yōu)劣的主要標(biāo)志。一般應(yīng)變片質(zhì)量?jī)?yōu)劣的主要標(biāo)志。一般 要求要求K K大而穩(wěn)定大而穩(wěn)定 ；4)4)最大工作電流最大工作電流 ：指允許通過應(yīng)變片而不影響其工作的指允許通過應(yīng)變片而不影響其工作的最大電流，一般為最大電流，一般為25mA 25mA ；5)5)應(yīng)變極限應(yīng)變極限 ：測(cè)量最大的應(yīng)變值測(cè)量最大的應(yīng)變值 ；6)6)機(jī)械滯后、零漂和蠕變機(jī)械滯后、零漂和蠕變To One5.3 5.3 電阻應(yīng)變片的溫度誤差及其補(bǔ)償電阻應(yīng)變片的溫度誤差及其補(bǔ)償To One5.3.1 5.3.1 溫度誤差產(chǎn)生的原因溫度誤差產(chǎn)生的原因（1）應(yīng)變片電阻絲的電阻隨溫度變化）應(yīng)變片電阻

14、絲的電阻隨溫度變化KtKRRtRRRRtRRttttt0000/)1 (電阻變化折合成應(yīng)變阻變化溫度變化導(dǎo)致電阻絲電溫度變化值敏感柵的電阻絲阻值隨由于測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度的改變而給測(cè)量帶來的附加誤差，稱為應(yīng)變片的溫度誤差。（2）電阻絲材料與被測(cè)試件材料線膨脹系數(shù)不同）電阻絲材料與被測(cè)試件材料線膨脹系數(shù)不同tlllltlltlltlllltlltlltttttt試試試絲絲絲試件長(zhǎng)度變化值溫度變化時(shí)試件伸長(zhǎng)量應(yīng)變絲長(zhǎng)度變化值量溫度變化時(shí)應(yīng)變絲伸長(zhǎng)0022000200110001)1 ()1 ()()()(,000122121絲試絲試絲試試絲試絲折合成電阻折合成應(yīng)變即形，使應(yīng)變絲產(chǎn)生附加變拉長(zhǎng)至，應(yīng)變絲

15、被迫從若，則如果KRRtlltlllllllltttttttttttKtKRRtKRtRRRRttttt)(/)(000絲總的附加應(yīng)變絲起的總電阻變化因此，由于溫度變化引試試 因此，由于溫度變化引起附加電阻變化造成了虛假應(yīng)變，從而給測(cè)量帶來誤差。這個(gè)誤差除與環(huán)境溫度有關(guān)，還與應(yīng)變片本身的性能參數(shù)（K，絲）及試件的線膨脹系數(shù)有關(guān)。計(jì)算舉例計(jì)算舉例例：例： 有一個(gè)電阻為有一個(gè)電阻為120，K=2的應(yīng)變片，粘貼在彈性極的應(yīng)變片，粘貼在彈性極限為限為400MN/m2，彈性模量為，彈性模量為200GN/m2的鋼件上，的鋼件上， 1）當(dāng)應(yīng)力等于彈性范圍的）當(dāng)應(yīng)力等于彈性范圍的1/10時(shí)；時(shí)； 2）如果應(yīng)變

16、片材料為康銅絲（）如果應(yīng)變片材料為康銅絲（=2010-6/ ，膨，膨脹系數(shù)為脹系數(shù)為1210-6m/m，鋼膨脹系數(shù)為，鋼膨脹系數(shù)為1610-6m /m），溫度變化），溫度變化20； 試分別計(jì)算此應(yīng)變片的電阻變化。試分別計(jì)算此應(yīng)變片的電阻變化。To 4.1.51 1。橋路補(bǔ)償法。橋路補(bǔ)償法 To One5.3.25.3.2 溫度補(bǔ)償方法溫度補(bǔ)償方法 R R1 1：工作應(yīng)變片：工作應(yīng)變片，貼于試件上，貼于試件上R R2 2：補(bǔ)償應(yīng)變片：補(bǔ)償應(yīng)變片，貼于與試件材，貼于與試件材料相同的補(bǔ)償塊上。工作中補(bǔ)償料相同的補(bǔ)償塊上。工作中補(bǔ)償塊不承受應(yīng)變。塊不承受應(yīng)變。工作中工作中R R1 1和和R R2 2由

17、于溫度變化引起的電阻變化R R1=1= R R2 2 ，在橋路中相互抵消。 2 2。應(yīng)變片自補(bǔ)償法。應(yīng)變片自補(bǔ)償法 a.a.選擇式自補(bǔ)償應(yīng)變片選擇式自補(bǔ)償應(yīng)變片 To One)(0)(20-5絲試絲試），由（消附加應(yīng)變?yōu)榱慊蛳嗷サ之?dāng)溫度變化時(shí)，產(chǎn)生的溫度自補(bǔ)償條件：KtK被測(cè)試件材料選定后，只要選擇合適的應(yīng)變片敏感柵材料，使被測(cè)試件材料選定后，只要選擇合適的應(yīng)變片敏感柵材料，使?jié)M足上滿足上式，就可實(shí)現(xiàn)溫度自補(bǔ)償。式，就可實(shí)現(xiàn)溫度自補(bǔ)償。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：一種一種值的應(yīng)變片只能在一種材料上使用，局限性較大。值的應(yīng)變片只能在一種材料上使用，局限性較大。 b. b.雙金屬敏感柵自補(bǔ)償應(yīng)變片雙金屬敏感柵自補(bǔ)

18、償應(yīng)變片 To One制作應(yīng)變片時(shí)，敏感柵采用兩種不同溫度系數(shù)的金屬材料，一個(gè)為正，一制作應(yīng)變片時(shí)，敏感柵采用兩種不同溫度系數(shù)的金屬材料，一個(gè)為正，一個(gè)為負(fù)，將二者串聯(lián)繞制，當(dāng)溫度變化時(shí)兩者產(chǎn)生的電阻將相互抵消。個(gè)為負(fù)，將二者串聯(lián)繞制，當(dāng)溫度變化時(shí)兩者產(chǎn)生的電阻將相互抵消。5.4 5.4 電阻應(yīng)變式傳感器的信號(hào)調(diào)理電路電阻應(yīng)變式傳感器的信號(hào)調(diào)理電路目的：將應(yīng)變片電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓或電流的變化。目的：將應(yīng)變片電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓或電流的變化。To 4.1.75.4.1.測(cè)量電橋的工作原理測(cè)量電橋的工作原理1 1。直流電橋。直流電橋To 4.1.732410432132414332110LRRRR0

19、UURRRRRRRRURRR-RRRUR電橋平衡條件當(dāng)電橋平衡時(shí)，）（）（當(dāng)輸出端不接負(fù)載，即工作時(shí)通常采用平衡電橋測(cè)量法：當(dāng)被測(cè)量等于零時(shí)，電橋處于平衡狀態(tài)，此時(shí)指示儀表G及可調(diào)電位計(jì)H指示為零。當(dāng)某一橋臂隨被測(cè)量變化時(shí)，電橋失去平衡。調(diào)節(jié)電位計(jì)H ，改變電阻R5觸點(diǎn)位置，可使電橋重新平衡，電表G指針回零。電位計(jì)H上的標(biāo)度與橋臂電阻值的變化成比例，故H的指示值可以直接表達(dá)被測(cè)量的數(shù)值。R1R3R2R4HGU0R51) 單臂電橋單臂電橋 單臂電橋靈敏度最低，且存在非線性誤差。To 4.1.7應(yīng)變片允許功耗的限制但供橋電壓的提高受到電壓靈敏度越高?？梢姡姌螂妷涸礁?，電橋輸出電壓小，即應(yīng)變片變化

20、參數(shù)很當(dāng)RRUURR4110RRRRUURRRRRURRRRR/2/2)2(2RR,RR,R014321111變片工作時(shí)，一個(gè)臂接入應(yīng)非線性誤差越大。可見，測(cè)量應(yīng)變?cè)酱螅蔷€性誤差就不能忽略，若應(yīng)變片承受應(yīng)變很大RRRRUUURRRRUURR2/221/2/2/00002) 雙臂半橋雙臂半橋 雙臂電橋靈敏度相對(duì)單臂電橋提高一倍，且不存在非線性誤差，還可起到溫度補(bǔ)償?shù)淖饔?。RRUU2123-50），電橋輸出電壓代入（To 4.1.7RRR,RR,R,R214321222111RRRRRRR入應(yīng)變片工作時(shí)，兩個(gè)相鄰臂接3) 全橋全橋 全橋靈敏度最高，不存在非線性誤差，且和雙臂電橋一樣能起到溫度補(bǔ)償

21、作用。URRU0電橋輸出電壓To 4.1.743214321444333222111RRRR,RR,R,R,R,R4RRRRRRRRRRR化相同者接相對(duì)兩臂個(gè)臂接入應(yīng)變片，且變工作時(shí)，2。交流電橋324132413241ZZZZzzzzzeZj由電橋平衡條件即：相對(duì)臂阻抗模的乘積相等，相對(duì)臂阻抗角的和相等。為滿足上述平衡條件，交流電橋各臂可有不同的組合。常用電容、電感電橋，其相鄰兩臂接入電阻，而另外兩臂接入相同性質(zhì)的阻抗，如都是電容或者都是電感。R2R1R3R4C1C3交流電橋的預(yù)調(diào)節(jié)平衡：交流電橋的預(yù)調(diào)節(jié)平衡：一般既有電阻預(yù)調(diào)平衡，也有電容預(yù)調(diào)平衡一般既有電阻預(yù)調(diào)平衡，也有電容預(yù)調(diào)平衡5.4

22、.2 電阻應(yīng)變儀作用：將電橋輸出信號(hào)放大，以便于顯示和記錄。特點(diǎn)：靈敏度高、穩(wěn)定性好、測(cè)量簡(jiǎn)便準(zhǔn)確、可作多點(diǎn)遠(yuǎn)距離測(cè)量， 野外測(cè)量。2.交流電橋電阻應(yīng)變儀的結(jié)構(gòu)和工作原理 當(dāng)工作應(yīng)變片感受到被測(cè)動(dòng)態(tài)應(yīng)變時(shí)，電橋輸出一個(gè)微弱的的調(diào)幅波，調(diào)幅波的包絡(luò)線與被測(cè)動(dòng)態(tài)應(yīng)變相似。放大器將微弱的調(diào)幅波放大后輸入相敏檢波器，經(jīng)相敏檢波器解調(diào)后得到應(yīng)變包絡(luò)線，再經(jīng)過低通濾波器濾去載波，得到與被測(cè)動(dòng)態(tài)應(yīng)變信號(hào)相似的放大信號(hào)，最后輸給記錄儀器。5.5 5.5 電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用傳感器使用時(shí)有兩種情況：u作為敏感元件（直接感受被測(cè)量），直接將應(yīng)變片粘貼在被測(cè)件上，測(cè)量應(yīng)力或應(yīng)變u作為傳感元件

23、，粘貼在彈性元件（敏感元件）上，測(cè)量力、位移、速度、加速度1。電阻應(yīng)變式力傳感器u柱式力傳感器 主要用于各種電子秤和材料試驗(yàn)機(jī)的測(cè)力元件。 原理是力直接作用于彈性元件，將力變?yōu)閼?yīng)變。u梁式力傳感器2。電阻應(yīng)變式壓力傳感器主要用于液體、氣體動(dòng)態(tài)、靜態(tài)壓力的測(cè)量。3。電阻應(yīng)變式加速度傳感器測(cè)量時(shí)，首先經(jīng)過質(zhì)量彈簧的慣性系統(tǒng)將加測(cè)量時(shí)，首先經(jīng)過質(zhì)量彈簧的慣性系統(tǒng)將加速度轉(zhuǎn)換為力速度轉(zhuǎn)換為力F=maF=ma，再作用在彈性元件，再作用在彈性元件（傳（傳感元件）感元件）上，而粘貼于彈性元件上的應(yīng)變片上，而粘貼于彈性元件上的應(yīng)變片（敏感元件）（敏感元件）的電阻值也產(chǎn)生相應(yīng)變化，從的電阻值也產(chǎn)生相應(yīng)變化，從而通過測(cè)量應(yīng)變來測(cè)量加速度。而通過測(cè)量應(yīng)變來測(cè)量加速度。5.6 5.6 壓阻式傳感器壓阻式傳感器即半導(dǎo)體應(yīng)變片式傳感器。特點(diǎn)：特點(diǎn)：|頻率響應(yīng)高；頻率響應(yīng)高；|體積小、重量輕；體積小、重量輕；|精度高精度高|靈敏度高靈敏度高|工作可靠、耐振、耐沖擊。工作可靠、耐振、耐沖擊。5.7 5.7 本章小結(jié)本章小結(jié)1。電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理。電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理 重點(diǎn)理解重點(diǎn)理解“電阻應(yīng)變效應(yīng)電阻應(yīng)變