《传感器与检测技术》第二章 电阻式传感器

1、SLR电阻丝的电阻率；L电阻丝的长度S电阻丝的截面积。 当电阻丝受到拉力F作用时 ，电阻值相对变化量为： SSLLRRLLrrSS2LLrr)(RR21)21 (RRKL/L是长度相对变化量，用应变表示；S/S为圆形电阻丝的截面积相对变化量；/为圆形电阻丝的电阻率相对变化量 将上述表达式带入原始公式电阻丝材料的泊松比，负号表示应变方向相反 应变片金属电阻应变片半导体电阻应变片基于压阻效应 金属电阻应变片由敏感栅、基片、覆盖层和引线等部分组成，如图所示。2横向效应横向效应3241RRRR21101)n(nERRUKU1应变式力传感器应变式力传感器被测物理量为荷重或力的应变式传感器，统称为应变式力

2、传感器。其主要用作各种电子称与材料试验机的测力元件、发动机的推力测试、水坝坝体承载状况监测等。图2-9柱式、筒式力传感器应变片粘贴在弹性体外壁应力分布均匀的中间部分，对称地粘贴多片，电桥接线时应尽量减小载荷偏心和弯矩的影响，贴片在圆柱面上的位置及其在桥路中的连接如图（c）、（d）所示，R1和R3串接，R2和R4串接，并置于桥路对臂上以减小弯矩影响，横向贴片作温度补偿用。（a）应变变化图（b）应变片粘贴图2-10膜片式压力传感器一般在平膜片圆心处切向粘贴R1、R4两个应变片，在边缘处沿径向粘贴R2、R3两个应变片，然后接成全桥测量电路。ERR半导体应变片的灵敏系数为：ERRsK半导体应变片突出优

3、点是灵敏度高，比金属丝式高 5080倍，尺寸小，横向效应小，动态响应好。但它有温度系数大，应变时非线性比较严重等缺点。1-锗膜 2-绝缘层 3-金属箔基底 4-引线1-N型硅2-P型硅扩散层3-二氧化硅绝缘层 4-铝电极 5-引线恒流源供电的全桥差动电路RIRRRIRRRIUUTTBD)(21)(210电桥的输出电压与电阻变化成正比，与恒流源电流成正比，但与温度无关，因此测量不受温度的影响。2零点与灵敏度温度补偿零点与灵敏度温度补偿零漂和灵敏度漂移补偿电路u并联电阻Rp/R2，串联电阻 Rs、R1用于抑制零位温漂。u串联电阻Rs起调零作用u并联电阻RP起补偿作用。u串联二极管VD，用于灵u敏度

4、的温漂补偿。100tCtBtAt1RR320t20tBtAt1RRt1RR0t（1）三线制）三线制在电阻体的一端连接两根引线，另一端连接一根引线，此种引线形式称为三线制。当热电阻和电桥配合使用时，这种引线方式可以较好地消除引线电阻的影响，提高测量精度。所以工业热电阻多半采样这种方法。（2）四线制）四线制在电阻体的两端各连接两根引线称为四线制，这种引线方式不仅消除连接线电阻的影响，而且可以消除测量电路中寄生电势引起的误差。这种引线方式主要用于高精度温度测量。2TB分析：热敏电阻只有在小电流范围内端电压和电流成正比，因为电压低时电流也小，温度没有显著升高，它的电流和电压关系符合欧姆定律，但当电流增加到一定数值时，元件由于温度升高而阻值下降，故电压反而下降，因此，要根据热敏电阻的允许功耗线来确定电流，在测温中电流不能选得太高。)T1T1(B00eRRT00TT1T1RRlnBR