电阻式传感器应用与发展

1、弹性元件是应变式传感器的主要关键部件，它的结弹性元件是应变式传感器的主要关键部件，它的结构形状、材料、加工精度、热处理工艺等关系到传构形状、材料、加工精度、热处理工艺等关系到传感器的性能感器的性能在结构方面，要求弹性元件只受到被测物理量的作在结构方面，要求弹性元件只受到被测物理量的作用而减小其他物理量的影响。用而减小其他物理量的影响。1-1-敏感栅敏感栅 2-2-基底基底 3-3-引线引线 4-4-粘结剂粘结剂 5-5-表面覆盖物表面覆盖物 电阻电阻- -应变特性应变特性 设有一根长度为l、截面积为s、电阻率为的金属丝，其电阻r为 两边取对数，得等式两边取微分，得 电阻的相对变化； 电阻率的相

2、对变化； 金属丝长度相对变化，用表示，= 称为金属丝长度方向上的应变或轴向应变； 截面积的相对变化。slrslrlnlnlnlnsdsldldrdrrdrdldlldlsdsdr/r为金属丝半径的相对变化，即径向应变为r。s= r 2ds /s=2dr/rr= 由材料力学知将微分dr、d改写成增量r、，则)21 ()21 (dldldrdrskllllrr)/21 (金属丝电阻的相对变化与金属丝的伸长或缩短之间存在比例关系。比例系数比例系数ks称为金属丝的应变灵敏系数称为金属丝的应变灵敏系数。物理意义：单位应变引起的电阻相对变化。ks由两部分组成：前一部分是（1+2），由材料的几何尺寸变化引起

3、，一般金属0.3，因此（1+2）1.6；后一部分为 ，电阻率随应变而引起的（称“压阻效应”）。对金属材料，以前者为主，则ks 1+2；对半导体， ks值主要由电阻率相对变化所决定。实验表明，在金属丝拉伸比例极限内，电阻相对变化与轴向应变成正比。通常ks在1.83.6范围内。ll /3.2 电阻式传感器电阻式传感器3) 3) 应变片测量电路应变片测量电路ver1r2r3r4errrrrrrrv)(324131423.2 电阻式传感器电阻式传感器errrrrrrrv)(32413142令：令：rr 1drrr4rrr32errdrrrrrdrrrv)()(rdre4)21(rdr金属丝应变片：金属

4、丝应变片：v v与应变成线形关系，可以用电桥测量电压测量应变与应变成线形关系，可以用电桥测量电压测量应变各种电子秤各种电子秤广泛应用于广泛应用于高高精精度度电电子子汽汽车车衡衡 动态电子秤动态电子秤电子天平电子天平传感器在高速公路管理系统中的应用传感器在高速公路管理系统中的应用 高速车辆动态称重（高速车辆动态称重（wimwim）超重预检系统可将）超重预检系统可将执法工作集中于运输者，允许正常载重的车辆避执法工作集中于运输者，允许正常载重的车辆避驶入称重站进行强制车辆称重，只让少量预检为驶入称重站进行强制车辆称重，只让少量预检为超重的货车进入车辆称重区；在执法的同时既提超重的货车进入车辆称重区；

5、在执法的同时既提高了称重站的工作能力及称重精度，又避免了对高了称重站的工作能力及称重精度，又避免了对交通造成的不畅。通过减少超载车辆改善道路安交通造成的不畅。通过减少超载车辆改善道路安全，减少路面破坏。全，减少路面破坏。 在高速公路的入口处建造载重检测支路，当在高速公路的入口处建造载重检测支路，当载重卡车驶过动态称重桥时，称重传感器和电子载重卡车驶过动态称重桥时，称重传感器和电子称即自行检查判断，同时给出信号控制交通信号称即自行检查判断，同时给出信号控制交通信号灯，从而保证高速路的上的安全。数字式电子汽灯，从而保证高速路的上的安全。数字式电子汽车秤以其优越的性能被广泛的应用的公路上车秤以其优越的性能被广泛的应用的公路上虽说该秤有很多优点但也有一些缺点：不能工作在湿度比较大的地方。由于它的面积比较大需要占据比较大的地方，对于高速公路来说会增加一些修建的成本。电阻应变式传感器的发展与改善电阻应变式传感器的发展与改善1 1、普通应变片朝向高精度、使用方便快捷、普通应变片朝向高精度、使用方便快捷省力方向发展。省力方向发展。 2 2、传感器用应变片要求多功能、高稳定性。、传感器用应变片要求多功能、高稳定性。