应变式电阻传感器是借助于弹性元件,将力的变化转化为变形,然后利用导体的应变效应,将力转化变成电阻的变化,最终利用测量电路得到被测量(力)的电信号。应变式电阻传感器主要包括弹性元件,电阻应变片及测量电路。
电阻应变片的结构及工作原理说明:(1)结构 电阻应变式片的结构图
合金电阻丝以曲折性(栅形)粘接剂粘贴在绝缘基片上,两端通过引线出,丝栅上面再粘贴一层绝缘保护膜。把应变片贴于被测变形物体上,敏感栅随被测物体表面的变形而使电阻值改变,只要测出电阻的变化就可得知变形量的大小。电阻应变片主要恩威金属应变片和半导体应变片,常见的金属应变片有丝式,箔式和薄膜式三种(如图),半导体应变片是在硅上利用扩散技术形成电阻。 1.电阻丝;2.金属箔;3.半导体;4.基片 2.应变效应 导体货半导体收外力作用变形时,其电阻值也将随之变化,这种现象被称为:应变效应。设有一金属导体,长度为I,界面剂为S,电阻率为P,则该导体的电阻R为:
如上图所示,当金属导体收到拉力作用时,长度Δ1,截面积将缩小ΔS,从而导致电阻增加ΔR,这样,导体的电阻变为R+ΔR。通过推导,可以得出导体电阻的相对变化量为:
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