文档介绍：电阻应变式传感器
主要内容
电阻应变式传感器的工作原理
电阻应变片的工作原理
电阻应变片的种类、材料和参数
电阻应变片的动态响应特性
粘合剂和应变片的粘贴技术
电阻应变片传感器的温度误差及其补偿
电阻应变式传感器的信号调节电路及电阻应变仪
电阻应变式传感器
概述
电阻式应变传感器作为测力的主要传感器,测力范围小到肌肉纤维,大到登月火箭,精确度可到 —%。有拉压式(柱、筒、环元件)、弯曲式、剪切式。
应变式传感器特征:
不同材料类型;金属应变片、半导体应变片
应用范围;应变力、压力、转矩、位移、加速度;
主要优点;使用简单、精度高、范围大、体积小。
概述
各种电子秤
广泛应用于-
概述
高
精
度
电
子
汽
车
衡
动态电子秤
电子天平
概述
机械秤包装机
吊秤
电阻应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器, 传感器由在弹性元件上粘贴电阻应变敏感元件构成。当被测物理量作用在弹性元件上时, 弹性元件的变形引起应变敏感元件的阻值变化, 通过转换电路将其转变成电量输出, 电量变化的大小反映了被测物理量的大小。
  电阻应变式传感器的工作原理
返回
1、应变效应
当金属丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值将发生变化,这种现象称为金属的电阻应变效应。
2、电阻应变片的结构和工作原理
1)应变片的结构
由敏感栅1、基底2、盖片3、引线4等组成。这些部分所选用的材料将直接影响应变片的性能。因此,应根据使用条件和要求合理地加以选择。
  电阻应变片的工作原理
4
2
3
1
电阻应变片结构示意图
b
l
栅长
栅宽
2)电阻-应变特性

设有一根长度为l、截面积为S、电阻率为ρ的金属丝,其电阻R为
两边取对数,得
等式两边取微分,得

——电阻的相对变化; ——电阻率的相对变化;
——金属丝长度相对变化,用ε表示,ε= 称为金属丝长度方向上的应变或轴向应变; ——截面积的相对变化。
dr/r为金属丝半径的相对变化,即径向应变为εr。
S=π r 2
dS /S=2·dr/r
εr= –με
由材料力学知
将微分dR、dρ改写成增量ΔR、Δρ,则
金属丝电阻的相对变化与金属丝的伸长或缩短之间存在比例关系。比例系数KS称为金属丝的应变灵敏系数。