文档介绍：“传感器与检测技术”研究小论文
基于应变片传感器的压力测量
姓名：李
班级：2011
学号：
2014年4月14日
目录
第1章应变片传感器综述 3
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第2章传感器的选用 4
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第3章 具体方案设计与分析 6
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参考文献 8
应变片传感器综述
压力传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压 力传感器、床阻式床力传感器、电感式压力传感器、电容式床力传感器、 谐振式压力传感器及膜片电极式压力传感器等。但应用最为广泛的是压阻 式斥力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。它 由基体材料、金展应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根 据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围 应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的 温度过高，不同的环境屮使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移 明显，调零电路过于复杂。而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能 力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。
电阻应变式床力传感器是由电阻应变片组成的测量电路和弹性敏感元 件组合起来的传感器。卅弹性敏感元件受到床力作用时，将产生应变，粘 贴在表面的电阻应变片也会产生应变，表现为电阻值的变化。这样弹性体 的变形转化为电阻应变片阻值的变化。把4个电阻应变片按照桥路方式连 接，两输入端施加一定的电压值，两输出端输出的共模电压随着桥路上电 阻阻值的变化增加或者减小。一般这种变化的对应关系具有近似线性的关 系。找到压力变化和输岀共模电压变化的对应关系，就可以通过测量共模 电压得到压力值。
屯阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产 生阻值变化的现彖，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表 示：
R = p-
S
式屮：p 金属导体的屯阻率（Q・cm2/m）
S 导体的截面积（cm2）
L 导体的长度（m）
以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会 发生变化，从上式屮可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝 受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当 金展丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只 要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金 属丝的应变情况。
电阻应变片的基本结构
电阻应变片主要由四部分组成。如上图所示，电阻丝是应变片敏感元 件；基片、覆盖片起定位和保护电阻丝的作用，并使电阻丝和被测试件之 间绝缘；引出线用以连接测量导线。
二、传感器的选用
2. 1几种传感器及外围电路的比较
是实心，b是空心）
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一•般的应变片传感器是把应半片贴在承受负载的弹性兀件丄，通过测 量弛性元件的应变大小即可求出对应的负载大小，而弹性元件的应变大小 可以通过应变片电阻大小的变化量來求得。根据弹性体的结构形式的不同 可分为：轮辐式，梁式，环式，柱式等。在测量拉/压力上主要用到的是