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深圳市聚力傳感科技有限公司

聚力傳感 智領(lǐng)未來

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電阻應(yīng)變片原理
發(fā)布時(shí)間:2019-11-16

電阻應(yīng)變片是一種將被測件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的敏感器件

。它是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用常見的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種
。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種
。通常是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上,當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí),電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變
,使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變
,從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應(yīng)變片在受力時(shí)產(chǎn)生的阻值變化通常較小
,一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋
,并通過后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大,再傳輸給處理電路(通常是 A/D轉(zhuǎn)換和CPU)顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)

它由基體材料

、金屬應(yīng)變絲或應(yīng)變箔、絕緣保護(hù)片和引出線等部分組成
。根據(jù)不同的用途
,電阻應(yīng)變片的阻值可以由設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì),但電阻的取值范圍應(yīng)注意:阻值太小
,所需的驅(qū)動(dòng)電流太大
,同時(shí)應(yīng)變片的發(fā)熱致使本身的溫度過高,不同的環(huán)境中使用
,使應(yīng)變片的阻值變化太大
,輸出零點(diǎn)漂移明顯,調(diào)零電路過于復(fù)雜
。而電阻太大
,阻抗太高,抗外界的電磁干擾能力較差
。一般均為幾十歐至幾十千歐左右


電阻應(yīng)變片式傳感器有兩方面的應(yīng)用:


是作為敏感元件,直接用于被測試件的應(yīng)變測量

;另一是作為轉(zhuǎn)換元件
,通過彈性元件構(gòu)成傳感器,用以對任何能轉(zhuǎn)變成彈性元件應(yīng)變的其他物理量作間接測量
。用作傳感器的應(yīng)變片
,應(yīng)有更高的要求,尤其非線性誤差要小<0.05%~0.1%F.S.


電阻應(yīng)變片式傳感器有如下應(yīng)用特點(diǎn):


(1)應(yīng)用和測量范圍廣

。用應(yīng)變片可制成各種機(jī)械量傳感器
,如測力傳感器可測10-1~107N,壓力傳感器可測103~10Pa
,加速度傳感器可測到103m/s2級。


(2)分辨力(1με)和靈敏度高

,尤其是用半導(dǎo)體應(yīng)變片
,靈敏度可達(dá)幾十mV/V
;精度較高(一般達(dá)1%~3%F.S.,高精度達(dá)0.1%~0.01%F.S.)


(3)結(jié)構(gòu)輕小

,對試件影響小
;對復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)
,易于實(shí)施對環(huán)境干擾的隔離或補(bǔ)償,從而可以在高低溫
、高壓、高速
、強(qiáng)磁場
、核輻射等特殊環(huán)境中使用;頻率響應(yīng)好


(4)商品化

,選用和使用都方便,也便于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離
、自動(dòng)化測量


因此,目前傳感器的種類雖已繁多

,但高精度的傳感器仍以應(yīng)變片式應(yīng)用普遍
。它廣泛應(yīng)用于機(jī)械
、冶金
、石油、建筑
、交通
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