电阻应变式传感器的原理与应用 .pdfVIP

电阻应变式传感器的原理与应用

ResistancestraintypesensorprincipleandApplication

李晓鹏

LiXiaopeng

机自092214H200922010053

2012.06.08

1/1

摘要

以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器。电阻应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组

成，可根据具体测量要求设计成多种结构形式。弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形，并使附着其上的电阻应变计一起

变形。电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化，从而可以测量力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。

关键词：应变片；电阻；组桥方式；误差补偿

abstract

Aresistancestraingaugefortheconversionelementresistancetypesensor.Resistancestrain

typesensorbytheelasticsensitiveelement,resistancestraingauge,acompensatingresistance

andashell,accordingtothespecificrequirementofmeasurementisdesignedintoastructure

ofavarietyofforms.Elasticsensitiveelementfromthemeasuredforceanddeformation,and

theattachmentoftheresistancestraingaugewithdeformation.Resistancestraingaugeandthe

deformationisconvertedtothechangesofresistancevalue,whichcanmeasureforce,torque,

pressure,displacement,accelerationandtemperatureandotherphysicalparameters.

:

KeywordStraingaugebridge，resistance，errorcompensation

电阻应变式称重传感器原理

电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹

[2]

性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将

发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成

了将外力变换为电信号的过程。

由此可见，电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。

下面就这三方面简要论述。

电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上，即成为一片应变片。他的

一个重要参数是灵敏系数K。我们来介绍一下它的意义。

设有一个金属电阻丝，其长度为L，横截面是半径为r的圆形，其面积记作S，其电阻率记作ρ，

这种材料的泊松系数是μ。当这根电阻丝未受外力作用时，它的电阻值为R：

R=ρL/S（Ω）（2—1）

当他的两端受F力作用时，将会伸长，也就是说产生变形。设其伸长ΔL，其横截面积则缩小，即

它的截面圆半径减少Δr。此外，还可用实验证明，此金属电阻丝在变形后，电阻率也会有所改变，记作

Δρ。