應(yīng)變式電阻傳感器

1、應(yīng)變式電阻傳感器的認(rèn)知Authored by : ZHU YIYINGDate : 2017-9-10應(yīng)變式電阻傳感器在加工化妝品、藥品、飲料、瀝青、塑料、橡膠等眾多產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，配料工序是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通常采用稱重配料系統(tǒng)，完成不同配方、物料的自動(dòng)供料和配料。其中稱重配料系統(tǒng)的關(guān)鍵部分就是稱重傳感器，它影響著配料精度。 稱重傳感器是工業(yè)測量中使用較多的一種傳感器，它是電子秤的敏感元件，幾乎運(yùn)用到了所有的稱重領(lǐng)域。稱重傳感器的量程從幾克到幾百噸。 稱重傳感器根據(jù)制造原理不同可分為應(yīng)變式、感應(yīng)式、電容式、振弦式等，其中應(yīng)變式稱重傳感器在電子稱重系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛。 這節(jié)課我們要學(xué)習(xí)的就是應(yīng)變式

2、電阻傳感器。稱重配料系統(tǒng)根據(jù)配方比例設(shè)定各物料的加量值，由PLC按照順序執(zhí)行各種物料的加料、稱重倉的稱量操作，工控機(jī)監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，對PLC下達(dá)操作指令及標(biāo)定修改參數(shù)。稱重傳感器檢測物料的加入量，變頻器控制電動(dòng)機(jī)的快慢啟停PLC執(zhí)行操作指令工控機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀況 及下達(dá)操作指令應(yīng)變式電阻傳感器在加工化妝品、藥品、飲料、瀝青、塑料、橡膠等眾多產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，配料工序是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通常采用稱重配料系統(tǒng)，完成不同配方、物料的自動(dòng)供料和配料。其中稱重配料系統(tǒng)的關(guān)鍵部分就是稱重傳感器，它影響著配料精度。 稱重傳感器是工業(yè)測量中使用較多的一種傳感器，它是電子秤的敏感元件，幾乎運(yùn)用到了所有的稱重

3、領(lǐng)域。稱重傳感器的量程從幾克到幾百噸。 稱重傳感器根據(jù)制造原理不同可分為應(yīng)變式、感應(yīng)式、電容式、振弦式等，其中應(yīng)變式稱重傳感器在電子稱重系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛。 這節(jié)課我們要學(xué)習(xí)的就是應(yīng)變式電阻傳感器。應(yīng)變式電阻傳感器應(yīng)變式電阻傳感器具有悠久的歷史，是應(yīng)用最廣泛的傳感器之一，將電阻應(yīng)變片粘貼到各種彈性敏感元件上，可構(gòu)成各種參數(shù)的應(yīng)變式電阻傳感器，應(yīng)變式電阻傳感器現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于諸如航空、機(jī)械、電力、化工、建筑等許多領(lǐng)域。應(yīng)變式電阻傳感器概述是利用電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻值變化的傳感器工作原理：當(dāng)被測物理量作用于彈性元件上，彈性敏感元件彈性敏感元件在力、力矩或壓力等的作用下發(fā)生變形，產(chǎn)生相應(yīng)

4、的應(yīng)變或位移，然后傳遞給與之相連的應(yīng)變片應(yīng)變片，引起應(yīng)變片的電阻值變化，通過測量電路變成電量輸出。輸出的電量大小反映被測量的大小。結(jié)構(gòu)：應(yīng)變式傳感器由彈性元件彈性元件上粘貼電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變片構(gòu)成應(yīng)用：廣泛用于力、力矩、壓力、加速度、重量等參數(shù)的測量應(yīng)變式傳感器概述 (1)這類傳感器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，性能穩(wěn)定、可靠。這類傳感器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，性能穩(wěn)定、可靠。 (2)易于實(shí)現(xiàn)測試過程自動(dòng)化和多點(diǎn)同步測量、遠(yuǎn)距測量和遙測。易于實(shí)現(xiàn)測試過程自動(dòng)化和多點(diǎn)同步測量、遠(yuǎn)距測量和遙測。 (3)靈敏度高，測量速度快，適合靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測量。靈敏度高，測量速度快，適合靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測量。 (4)可以測量各種物理量

5、?？梢詼y量各種物理量。 因此在航空航天、機(jī)械、化工、交通、建筑、醫(yī)學(xué)、汽車工業(yè)因此在航空航天、機(jī)械、化工、交通、建筑、醫(yī)學(xué)、汽車工業(yè)等領(lǐng)域有很廣的應(yīng)用。等領(lǐng)域有很廣的應(yīng)用。應(yīng)變式電阻傳感器的組成被測量（非電量） 輸出量（電量）（彈性）敏感元件轉(zhuǎn)換元件傳感器相關(guān)概念應(yīng)變物體在外部壓力或拉力作用下發(fā)生形變的現(xiàn)象彈性應(yīng)變當(dāng)外力去除后，物體能夠完全恢復(fù)其尺寸和形狀的應(yīng)變彈性元件具有彈性應(yīng)變特性的物體 電阻應(yīng)變式力傳感器的核心是電阻應(yīng)變式力傳感器的核心是電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變片。為了測量金屬棒在工作過程中所承受的力，將為了測量金屬棒在工作過程中所承受的力，將電阻應(yīng)變片貼在金屬棒上。金屬棒受到外力后，電阻應(yīng)變

6、片貼在金屬棒上。金屬棒受到外力后，產(chǎn)生應(yīng)變，并傳遞給電阻應(yīng)變片，應(yīng)變片敏感產(chǎn)生應(yīng)變，并傳遞給電阻應(yīng)變片，應(yīng)變片敏感到應(yīng)變后產(chǎn)生電阻變化，經(jīng)測量電路轉(zhuǎn)換成與到應(yīng)變后產(chǎn)生電阻變化，經(jīng)測量電路轉(zhuǎn)換成與外力成正比的電信號(hào)。實(shí)現(xiàn)了力的檢測。外力成正比的電信號(hào)。實(shí)現(xiàn)了力的檢測。轉(zhuǎn)換元件 電阻應(yīng)變片 應(yīng)變應(yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)片的應(yīng)變效應(yīng) 導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外力作用下伸長或縮短時(shí)，它的電導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外力作用下伸長或縮短時(shí)，它的電阻值相應(yīng)地發(fā)生變化，這一物理現(xiàn)象稱為阻值相應(yīng)地發(fā)生變化，這一物理現(xiàn)象稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。 將應(yīng)變片貼在被測物體上，使其隨著被測物的應(yīng)變一起將應(yīng)變片貼在被測物體上，使其隨著被測物的應(yīng)變一

7、起伸縮，這樣應(yīng)變片里面的金屬材料就隨著外界的應(yīng)變伸長或伸縮，這樣應(yīng)變片里面的金屬材料就隨著外界的應(yīng)變伸長或縮短，其阻值也相應(yīng)地變化?？s短，其阻值也相應(yīng)地變化。應(yīng)變片利用應(yīng)變效應(yīng)，通過測應(yīng)變片利用應(yīng)變效應(yīng)，通過測量電阻的變化而對應(yīng)變進(jìn)行測量量電阻的變化而對應(yīng)變進(jìn)行測量。 電阻應(yīng)變片分為電阻應(yīng)變片分為金屬電阻應(yīng)變片金屬電阻應(yīng)變片和和半導(dǎo)體應(yīng)變片半導(dǎo)體應(yīng)變片兩大類。在兩大類。在力傳感器中大多數(shù)使用的是金屬電阻應(yīng)變片。將電阻絲排成柵網(wǎng)力傳感器中大多數(shù)使用的是金屬電阻應(yīng)變片。將電阻絲排成柵網(wǎng)狀，粘貼在厚度約為狀，粘貼在厚度約為15-16m的絕緣基片上，電阻絲兩端焊出引的絕緣基片上，電阻絲兩端焊出引出線，

8、最后用覆蓋層進(jìn)行保護(hù)，即成為應(yīng)變片。使用時(shí)只要將應(yīng)出線，最后用覆蓋層進(jìn)行保護(hù)，即成為應(yīng)變片。使用時(shí)只要將應(yīng)變片貼于被測物體上就可構(gòu)成應(yīng)變式傳感器。變片貼于被測物體上就可構(gòu)成應(yīng)變式傳感器。 應(yīng)變片的分類應(yīng)變片的分類應(yīng)變片的類型應(yīng)變片分為金屬應(yīng)變片及半導(dǎo)體應(yīng)變片兩大類。 金屬應(yīng)變片分成金屬絲式、箔式、薄膜式三種。 金屬絲式應(yīng)變片使用最早，有紙基、膠基之分。由于金屬絲式應(yīng)變片蠕變較大，金屬絲易脫膠，有逐漸被箔式所取代的趨勢。但其價(jià)格便宜，多用于要求不高的應(yīng)變、應(yīng)力的大批量、一次性試驗(yàn)。 半導(dǎo)體應(yīng)變片是用半導(dǎo)體材料作敏感柵而制成的。當(dāng)它受力時(shí)，電阻率隨應(yīng)力的變化而變化。它的主要優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高（靈敏度比

9、金屬絲式、箔式大幾十倍），主要缺點(diǎn)是靈敏度的一致性差、溫漂大、電阻與應(yīng)變間非線性嚴(yán)重。在使用時(shí)，需采用溫度補(bǔ)償及非線性補(bǔ)償措施。 金屬電阻應(yīng)變片按結(jié)構(gòu)形式可分為絲式、金屬電阻應(yīng)變片按結(jié)構(gòu)形式可分為絲式、箔式和薄膜式三種。箔式和薄膜式三種。 荷重傳感器動(dòng)態(tài)演示 電阻應(yīng)變片的工作原理是基于應(yīng)變效應(yīng)的，即在導(dǎo)體產(chǎn)生機(jī)械變電阻應(yīng)變片的工作原理是基于應(yīng)變效應(yīng)的，即在導(dǎo)體產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，它的電阻值相應(yīng)發(fā)生變化。形時(shí)，它的電阻值相應(yīng)發(fā)生變化。圖圖2-1 金屬電阻絲應(yīng)變效應(yīng)圖金屬電阻絲應(yīng)變效應(yīng)圖金屬金屬應(yīng)變片測量應(yīng)變的基本原理應(yīng)變片測量應(yīng)變的基本原理u金屬電阻絲，在其未受力時(shí)，原始電阻值為金屬電阻絲，在其未受

10、力時(shí)，原始電阻值為: 電阻絲的電阻率；電阻絲的電阻率； L電阻絲的長度；電阻絲的長度； S電阻絲的截面積。電阻絲的截面積。u當(dāng)電阻絲受到拉力當(dāng)電阻絲受到拉力F作用時(shí)，將伸長作用時(shí)，將伸長 ，橫截面積相應(yīng)，橫截面積相應(yīng)減小減小 ，電阻率將因晶格發(fā)生變形等因素而改變，電阻率將因晶格發(fā)生變形等因素而改變 ，故引起電阻值相對變化量為故引起電阻值相對變化量為: (2 1)LRS(22)RLSRLSLS金屬應(yīng)變片測量應(yīng)變的基本原理金屬應(yīng)變片測量應(yīng)變的基本原理u式中式中 是是長度相對變化量，用金屬電阻絲的軸向應(yīng)變長度相對變化量，用金屬電阻絲的軸向應(yīng)變 表示，表示， 數(shù)值一數(shù)值一般很小表達(dá)式為：般很小表達(dá)式為

11、：uS/SS/S為圓形電阻絲的截面積相對變化量，即：為圓形電阻絲的截面積相對變化量，即： (23)LLLL2(24)SrSru由材料力學(xué)可知，在彈性范圍內(nèi)，金屬絲受拉力時(shí)，沿由材料力學(xué)可知，在彈性范圍內(nèi)，金屬絲受拉力時(shí)，沿軸向伸長，沿徑向縮短，那么軸向應(yīng)變和徑向應(yīng)變的關(guān)軸向伸長，沿徑向縮短，那么軸向應(yīng)變和徑向應(yīng)變的關(guān)系可表示為：系可表示為： 電阻絲材料的泊松比；泊松比是指材料在單向受拉或受電阻絲材料的泊松比；泊松比是指材料在單向受拉或受壓時(shí)，橫向正應(yīng)變與軸向正應(yīng)變的絕對值的比值，也叫橫壓時(shí)，橫向正應(yīng)變與軸向正應(yīng)變的絕對值的比值，也叫橫向變形系數(shù)，它是反映材料橫向變形的彈性常數(shù)。向變形系數(shù)，它是

12、反映材料橫向變形的彈性常數(shù)。 一般金屬一般金屬=0.3-0.5=0.3-0.5，負(fù)號(hào)表示應(yīng)變方向相反。，負(fù)號(hào)表示應(yīng)變方向相反。u將式將式(2-3)(2-3)、 (2-4)(2-4)、 (2-5)(2-5)代入式代入式(2-2)(2-2)，可得：，可得：(25)rLrL (12 )(26)RR u又因?yàn)橛忠驗(yàn)?為壓阻系數(shù)，與材質(zhì)有關(guān)；為壓阻系數(shù)，與材質(zhì)有關(guān)；為試件的應(yīng)力；為試件的應(yīng)力；E為試件為試件材料的彈性模量。材料的彈性模量。所以所以u根據(jù)上述特點(diǎn)，測量應(yīng)力或應(yīng)變時(shí)，被測對象產(chǎn)生微小機(jī)械根據(jù)上述特點(diǎn)，測量應(yīng)力或應(yīng)變時(shí)，被測對象產(chǎn)生微小機(jī)械變形，應(yīng)變片隨著發(fā)生相同的變化，同時(shí)應(yīng)變片電阻值也發(fā)變

13、形，應(yīng)變片隨著發(fā)生相同的變化，同時(shí)應(yīng)變片電阻值也發(fā)生相應(yīng)變化。生相應(yīng)變化。u當(dāng)測得應(yīng)變片電阻值變化量當(dāng)測得應(yīng)變片電阻值變化量 時(shí)時(shí)，便可得到被測對象的應(yīng)，便可得到被測對象的應(yīng)變值。變值。/(27)E (12)(28)RERR應(yīng)變片測量應(yīng)變的基本原理應(yīng)變片測量應(yīng)變的基本原理u由前述可知：由前述可知：u應(yīng)力值應(yīng)力值 正比于應(yīng)變正比于應(yīng)變 ，而試件應(yīng)變，而試件應(yīng)變 正比于電阻值的變化，所以應(yīng)力正比于電阻值的變化，所以應(yīng)力 正比于電阻值的變化，這就是利用應(yīng)變片測量應(yīng)變的基本原理。正比于電阻值的變化，這就是利用應(yīng)變片測量應(yīng)變的基本原理。E半導(dǎo)體應(yīng)變半導(dǎo)體應(yīng)變片片 半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的

14、電阻率電阻率隨作用應(yīng)力而變化的所謂“壓阻效應(yīng)”。所有材料在某種程度上都呈現(xiàn)壓阻效應(yīng)，但半導(dǎo)體的這種效應(yīng)特別顯著，能直接反映出很微小的應(yīng)變。電阻率是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種物質(zhì)所制成的原件（常溫下20C）的電阻與橫截面積的乘積與長度的比值叫做這種物質(zhì)的電阻率。電阻率與導(dǎo)體的長度、橫截面積等因素?zé)o關(guān)，是導(dǎo)體材料本身的電學(xué)性質(zhì)，由導(dǎo)體的材料決定，且與溫度有關(guān)。電阻電阻應(yīng)變片式傳感器的使用方法應(yīng)變片式傳感器的使用方法 根據(jù)測量環(huán)境、測量對象不同，電阻應(yīng)根據(jù)測量環(huán)境、測量對象不同，電阻應(yīng)變片也有多種形式。變片也有多種形式。 在測量時(shí)，將應(yīng)變片貼在不同的部位，它可以感受拉伸的力在測量時(shí)，將應(yīng)

15、變片貼在不同的部位，它可以感受拉伸的力（拉力，正應(yīng)變），也可以感受壓縮的力（壓力，負(fù)應(yīng)變）。（拉力，正應(yīng)變），也可以感受壓縮的力（壓力，負(fù)應(yīng)變）。 例如圓柱形拉力傳感器。例如圓柱形拉力傳感器。R1、R2、R3、R4是四個(gè)完全相同是四個(gè)完全相同的應(yīng)變片，的應(yīng)變片，R1、R4豎粘，為軸向貼片，感受拉伸，正應(yīng)變；豎粘，為軸向貼片，感受拉伸，正應(yīng)變； R2、R3橫粘，為徑向貼片，感應(yīng)壓縮，負(fù)應(yīng)變。橫粘，為徑向貼片，感應(yīng)壓縮，負(fù)應(yīng)變。荷重傳感器動(dòng)態(tài)演示 電阻應(yīng)變式傳感器的使用方法有以下二種：電阻應(yīng)變式傳感器的使用方法有以下二種： 第一種是將應(yīng)變片直接粘貼于被測構(gòu)件上，用來測定構(gòu)第一種是將應(yīng)變片直接粘貼于

16、被測構(gòu)件上，用來測定構(gòu)件的應(yīng)變或應(yīng)力。件的應(yīng)變或應(yīng)力。 第二種是將應(yīng)變片貼于彈性元件上，與彈性元件一起構(gòu)第二種是將應(yīng)變片貼于彈性元件上，與彈性元件一起構(gòu)成應(yīng)變式傳感器敏感元件。成應(yīng)變式傳感器敏感元件。 這種傳感器可以測量力、位移、加速度這種傳感器可以測量力、位移、加速度等物理參數(shù)。等物理參數(shù)。2022-7-5 在測量力時(shí)，可將應(yīng)變片直接粘貼在被測部位。應(yīng)變片的粘貼，是應(yīng)變片測量技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，將直接影響膠的粘接質(zhì)量及測量精度，如果貼片不嚴(yán)格，技術(shù)不熟練，即使選用最好的應(yīng)變片也無濟(jì)于事。 應(yīng)變片的粘貼2022-7-5 應(yīng)變片的粘貼方法 應(yīng)變片是通過粘合劑粘貼到試件上的，粘合劑的種類很多，選用

17、時(shí)要根據(jù)基片材料、工作溫度、潮濕程度、穩(wěn)定性、是否加溫加壓、粘貼時(shí)間等多種困素合理選擇粘合劑。 （1）選片：檢查應(yīng)變片的外觀（應(yīng)無破損、無銹斑、無皺折、無短路，剔除敏感柵有形狀缺陷，片內(nèi)有氣泡、霉斑、銹點(diǎn)的應(yīng)變片） （2）試件的表面處理：處理范圍為應(yīng)變片面積的3-5倍，清除表面的油污、銹斑、涂料、氧化膜鍍層等。如需打磨，可選用200#-400#的砂紙，打出與貼片方向成45角的交叉條紋，用丙酮粗擦后用無水乙醇精擦，擦洗時(shí)要順著單一方向進(jìn)行，待烘干、吹干后貼片，打磨后的試件表面應(yīng)平整光滑，無銹點(diǎn)。 （3）劃線：粘貼前用劃針劃出貼片位置以便定位，線不應(yīng)畫到應(yīng)變片的下方，劃線后再清洗。 （4）清洗：用

18、浸有丙酮的藥棉清洗被測部位的表面，清除油垢灰塵，保持其清潔干凈。（5）粘貼：貼片時(shí)要擺正應(yīng)變片的位置，刷膠均勻，用膠量合理。將選好的應(yīng)變片背面均勻地涂上一層502膠水，膠層厚度要適中，然后將應(yīng)變片的十字線對準(zhǔn)構(gòu)件要測部位的十字交叉線，輕輕校正方向。貼片后蓋上聚四氟乙烯薄膜，用手指沿應(yīng)變片軸線方向均勻滾壓應(yīng)變片，以排除多余的膠水和氣泡，一般以3-4個(gè)來回為宜，并注意應(yīng)變片的位置。 （6）粘貼清洗 （7）固化：食指壓法、夾具夾板壓法，用鐵夾夾持應(yīng)變片，并用電吹風(fēng)加熱烘干0.5H （8）檢查：外觀檢查、應(yīng)變片電阻及絕緣電阻的測量 （9）固定導(dǎo)線：檢查合格后，焊接引出導(dǎo)線。將引線加以固定、絕緣，防止應(yīng)

19、變片線腳與被測工件接觸，短路。應(yīng)變片之間通過漆包線或其他軟線連接組成電橋。最后檢查焊接引線與組橋連線。這樣就完成了整個(gè)粘貼過程。 電阻應(yīng)變片安裝必備工具及材料: 用于應(yīng)變片粘貼表面處理的清潔劑，應(yīng)變片粘接劑（膠），保護(hù)應(yīng)變片的涂層材料（膠），電阻絲或應(yīng)變片引線，接線端子，電纜，焊錫和助焊劑等。 操作時(shí)的注意事項(xiàng)：（1）應(yīng)變片正、反面不要搞錯(cuò)（正面有引出線），貼片時(shí)在應(yīng)變片反面涂膠，與試件相粘貼。（2）502膠固化很快，所以粘貼動(dòng)作要迅速，以免暴露時(shí)間過長，膠水固化，粘貼不牢。（3）502膠防水性能差一些，所以不宜用于鋼筋混泥土構(gòu)件中鋼筋上貼片。（4）在粘貼的過程中，不要用手接觸應(yīng)變片，要用鑷子

20、夾取引線。（5）清洗后的被測點(diǎn)不要用手接觸，以防沾上油漬和汗?jié)n。（6）固化的電阻片及引線要用防潮劑（石蠟、松香）或膠布防護(hù)。應(yīng)變片的粘貼工藝步驟 2022-7-5應(yīng)變片的選用應(yīng)變片的選用應(yīng)變片型號(hào)命名方式應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)變片的尺寸應(yīng)變片的電阻值應(yīng)變片的使用溫度應(yīng)變片的選用應(yīng)變片的選用應(yīng)變片的尺寸：選擇應(yīng)變片尺寸的時(shí)候，應(yīng)考慮應(yīng)力分布、動(dòng)靜態(tài)測量、彈性體應(yīng)變區(qū)大小等因素。應(yīng)變片越小精度越高，越能正確反映出被測量點(diǎn)的真實(shí)應(yīng)變，因此，在加工精度可以保證的情況下，綜合考慮各種因素影響后，應(yīng)變片的柵長小一些比大一些好。應(yīng)變片的電阻值：一般的工程測試或教學(xué)實(shí)驗(yàn)選片電阻值可在120350范圍。目前傳感器生

21、產(chǎn)中大多選用350的應(yīng)變片，在不考慮價(jià)格因素的前提下，應(yīng)使用大阻值應(yīng)變片。大阻值應(yīng)變片具有通過電流小、自熱引起的溫升低、持續(xù)工作時(shí)間長、動(dòng)態(tài)測量信噪比高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用越來越廣泛。應(yīng)變片的使用溫度：應(yīng)根據(jù)使用溫度選用不同絲柵材料的應(yīng)變片，常溫應(yīng)變片使用溫度為-3060。選片時(shí)應(yīng)注意溫度自補(bǔ)償材料線膨脹系數(shù)。2022-7-5電阻電阻應(yīng)變式傳感器的測量電路應(yīng)變式傳感器的測量電路 應(yīng)變電阻變化是極其微弱的，電阻相對變化率僅為應(yīng)變電阻變化是極其微弱的，電阻相對變化率僅為0.2%左右。例如：應(yīng)變電阻為左右。例如：應(yīng)變電阻為300，電阻變化量為，電阻變化量為0.6，要精確，要精確地測量這么微小的電阻變化是非常

22、困難的。通常采用惠斯登電地測量這么微小的電阻變化是非常困難的。通常采用惠斯登電橋電路進(jìn)行測量，將電阻相對變化橋電路進(jìn)行測量，將電阻相對變化R/R，轉(zhuǎn)換為電壓的變化，轉(zhuǎn)換為電壓的變化，再用測量儀表應(yīng)變式傳感器測量電路便可以簡單方便地進(jìn)行測再用測量儀表應(yīng)變式傳感器測量電路便可以簡單方便地進(jìn)行測量。量。 R1，R2，R3，R4為四個(gè)橋臂的電阻，電橋的供電電壓為U，電橋輸出電壓為Uo。在被測物體未施加作用力時(shí)，應(yīng)變?yōu)榱悖瑧?yīng)變電阻沒有變化。2022-7-5 當(dāng)四個(gè)橋臂的初始電阻滿足R1/R2= R3/R4時(shí)，橋路輸出電壓為Uo零，即橋路平衡。當(dāng)應(yīng)變電阻發(fā)生變化時(shí)，電橋的輸出電壓Uo可以用下式近似表示： 2022-7-53121242121234()()oRR RRRRUURRRRRR 如果四個(gè)橋臂的初始電位滿足R1R2= R3R4，上式為： 31241234()4oRRRRUURRRR 在測量電路中，應(yīng)變片應(yīng)該怎樣接入電橋更有利于信號(hào)測量呢？ 1單臂半橋電橋電路2022-7-5 R1為應(yīng)變片，其余各橋臂電阻為固定電阻，其輸出有： 1144oRUUUKR2022-7-5 如果測出電橋的輸出電壓就可以計(jì)算出應(yīng)變的大小，進(jìn)而推算出力的大?。?E 上式中為應(yīng)力；E為彈性系數(shù)或楊氏模量，不同的材料有固定的楊氏模量。 2雙臂半橋電橋電路2022-7-5 R1、R2為應(yīng)變片，