文档介绍：电阻式传感器演示文稿
1页，共48页，星期二。
优选电阻式传感器
2页，共48页，星期二。
缺点 :
1. 在大应变状态下具有较大非线性 ;
2. 输出信号微弱 ;
3. 不适用于高温（常采用从批量生产中每批抽样，在规定条件下，通过实测来确定。
特别说明：
17页，共48页，星期二。
（2）横向效应
敏感栅是由n条长度为l1的直线段和直线段端部的n-1个半径为r的
半圆圆弧（弯角）组成。
受轴向应力而产生纵向拉应变εx时，则各直线段的电阻增加；
弯角受到横向应变εy时，其截面积变大，电阻将减小，灵敏度
将下降。 r↑→k↓
图2-20 应变片轴向受力及横向效应
（a）应变片及轴向受力图；（b）应变片的横向效应图
18页，共48页，星期二。
（3）机械滞后、零漂和蠕变
在一定的温度下，在零和某一指定应变之间，（ ΔR/R）——ε的加载特性与卸载特性不一致。
粘贴在试件上的应变片，在温度保持恒定，试件上没有机械应变的情况下，电阻值随时问变化的特性称为应变片的零漂。
图2-21 机械滞后
粘贴在试件上的应变片，温度保持恒定，在承受某一恒定的机械应变长时间作用下，应变片的指示值随时间变化的特性称为应变片的蠕变。一般来说，蠕变的方向与原来应变量变化的方向相反。
19页，共48页，星期二。
（4）温度效应
由于环境温度的变化，引起电阻的相对变化。
（5）应变极限、疲劳寿命
应变极限是指在一定温度下，应变片的指示应变与试件的真实应变的相别误差达规定值（一般为10％）时的真实应变值 ;
在恒定幅值的交变力作用下，可以连续工作而不产生疲劳损坏的循环次数N称为应变片的疲劳寿命。
相应的应变：
20页，共48页，星期二。
应变片绝缘电阻是指已粘贴的应变片的引线与被测件之间的电阻值Rm。通常要求Rm在50~100 MΩ以上。绝缘电阻下降将使测量系统的灵敏度降低，使应变片的指示应变产生误差。Rm取决于粘结剂及基底材料的种类及固化工艺。
最大工作电流是指已安装的应变片允许通过敏感栅而不影响其工作特性的最大电流Imax。工作电流大，输出信号也大，灵敏度就高。但工作电流过大会使应变片过热，灵敏系数产生变化，零漂及蠕变增加，甚至烧毁应变片。
（6）绝缘电阻和最大工作电流
21页，共48页，星期二。
（8）动态响应特性
在测量频率较高的动态应变时，应考虑其动态特性。
在动态情况下，应变以波动形式在材料中传播，传播速度为声速。由于应变波通过敏感栅需要一定时间，只有当它通过敏感栅全部长度后, 电阻变化才达到最大值。
（7）应变片的电阻值

指应变片在未经安装也不受外力的情况下，于室温测得的电阻值。目前常用的电阻系列，有60、120、200、350、500、1000 Ω等，其中以120Ω最常用。
22页，共48页，星期二。
（一）自补偿法
1. 单丝自补偿法
令
= 0
只需：
这种的自补偿应变片容易加工，成本低，缺点是只适用
特定材料，温度补偿范围也较窄。
温度误差及其补偿
23页，共48页，星期二。
2. 组合式自补偿
由两种不同温度系数的电阻丝组成
（1）二者具有不同符号的电阻温度系数
即：
图2-25 组合式自补偿法之一
可通过调节两种电阻丝的长度来控制应变片的温度补偿。
24页，共48页，星期二。
图2-26 组合式自动补偿法之二
（2）二者具有相同符号的电阻温度系数
R2为补偿电阻
（高温度系数）
RB为附加电阻
（低温度系数）
满足条件
求得：
25页，共48页，星期二。
（二）线路补偿法
常用电桥补偿法
图2-27 电桥补偿法
R1——工作应变片，安装在被测试件上；
RB——补偿应变片，安装在补偿块
上，与被测试件温度相同，但不
承受应变。
R1 RB接入电桥相邻两臂，因
△R1t= △RBt，故输出电压U0不受
温度变化影响。
26页，共48页，星期二。
应当指出，若要实现完全补偿，上述分析过程必须满足以下三个条件： 
① R1和RB两个应变片应具有相同的电阻温度系数α、线膨胀系数β、应变灵敏度系数K和初始电阻值R0。
② 粘贴补偿片的补偿块材料和粘贴工作片的被测试件材料必须一样，两者线膨胀系数相同。
③ 两应变片应处于同一温度场。
27页，共48页，星期二。
差动电桥补偿法
图2-28 差动电桥补偿法
测量时可