文档介绍：应变式传感器电阻应变式传感器是利用电阻应变片将测量物体(形变)应变转换为电阻变化,通过测量电路(电桥)转换为输出电压的传感器。x(力、加速度、荷重等)弹性体应变应变片电阻变化输出电路电压弹性体应变片F图 2-1第二章电阻式传感器应变片:利用金属丝的电阻应变效应或半导体的压阻效应制成的一种(转换)传感元件。分类:电阻丝应变片和半导体应变片。电阻应变传感器由弹性体、应变片和测量电路(电桥)三部分组成。弹性体是敏感元件,它将被测量(力)转换为弹性体内应变。(柱式、梁式、轮辐式和环式)应变片是转换元件,将应变转换为其电阻。测量电路将电阻转换为电压或电流输出。第二章电阻式传感器一、电阻丝应变片的结构及工作原理1、结构金属应变片由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成, 如图 2 - 2 所示。(1)敏感栅感受应变,并将应变转换为电阻的变化。敏感栅有丝式、箔式和薄膜式三种。丝式制作:粘贴工艺。箔式制作工艺:照相制版或光刻技术。薄膜式制作工艺:真空蒸发或真空沉积。第二章电阻式传感器回线式:横向效应较大短接式:克服横向效应金属丝式应变片材料要求温度系数小,电阻率高。第二章电阻式传感器图 2—2 电阻丝应变片结构第二章电阻式传感器(2)基底绝缘及传递应变。测量是应变片的基底提高粘结剂粘在试件上,要求基底准确地把试件应变传递给敏感栅。同时基片绝缘性能要好,否则应变片微小电信号就要漏掉。由纸薄、胶质膜等制成。(3)粘结剂敏感栅与基底、基底与试件、基底与覆盖层之间的粘结。第二章电阻式传感器4)覆盖层保护作用。防湿、蚀、尘。(5)引线连接电阻丝与测量电路,输出电参量。(低阻易焊)结构中一般用应变片的使用面积和阻值表示其规格。如(3×10)mm2,120Ω。2、工作原理应变效应:金属丝沿轴向受到拉伸或压缩,其阻值增大或减小,此现象为电阻应变效应。第二章电阻式传感器图2-3 金属丝应变效应第二章电阻式传感器当电阻丝受到拉力F作用时, 将伸长ΔL, 横截面积相应减小ΔS, 电阻率将因晶格发生变形等因素而改变Δρ, 故引起电阻值相对变化量为?????????SSLLRR式中ΔL/L是长度相对变化量, 用应变ε表示LL???(2 -1)(2 -2)(2 -3).LRS??如图 2 - 3 所示, 一根金属电阻丝, 在其未受力时, 原始电阻值为