电阻应变式传感器ppt课件

1、被 测 量敏 感 元 件传 感 元 件信 号 调 节 转 换 电 路辅 助 电 源电 量电位计式：电位计式：应变式：应变式：物理量变化物理量变化电阻变化电阻变化传感元件传感元件属于大电阻变化型，属于大电阻变化型，R：0R传传属于微电阻变化型，属于微电阻变化型，R：020%R传传物理量变化物理量变化变形变形（应力、应（应力、应变）变）敏感元件敏感元件传感元件传感元件电阻变化电阻变化金属电阻应变片金属电阻应变片半导体应变片半导体应变片金属丝的电阻：金属丝的电阻： ALRdRdAARdLLRdRdALdAARdLAdRdLdLLdLAdAdAdALdLRdR)1 (rdrLdL1金属丝横向应变金属丝

2、轴向应变LdLrdr电阻丝材料的弹性模量压阻系数电阻丝轴向应力EEdrdrAdArALLL22ERdRL)21 (ERdRL)21 ( 由上式可知，电阻的相对变化量受两个因素影响：一个是由电阻丝几何尺寸引起的；另一个由电阻丝电阻率引起的。对金属电阻丝来讲后一项数值很小，可以忽略不计，则上式简化为：)21 ( RdR 上式表明了电阻相对变化率与应变成正比。比值S一般称为电阻应变片的应变系数或灵敏度SRdRRdRS21金属丝的灵敏度表示金属丝的灵敏度表示金属丝产生单位变形金属丝产生单位变形时，电阻相对变化的时，电阻相对变化的大小。大小。S由实验求得。由实验求得。SRR 上式S为常数，通常很小，为了

3、得到较大的R，就必须增大R值。4433URRRRRRRRU)(432142310URRRRRRRRU)(432142310q 假设假设R1=R2=R3=R4=R，R为应变片感受应变为应变片感受应变后的电阻增量。则单臂电桥的输出电压为：后的电阻增量。则单臂电桥的输出电压为：半桥单臂半桥单臂半桥双臂半桥双臂全桥全桥URRRURRRRRRRRU24434211033444433根据参与工根据参与工作的桥臂数作的桥臂数半桥半桥半桥单臂半桥单臂半桥双臂半桥双臂URRU410URRU210全桥全桥URRU0URRSU桥0因为因为R R ，所以，所以URRU40SSUSRRSRdR桥即0RRU0022URR

4、RRUZZZZZZZZU)(4321324103241ZZZZjZeZ )(32)(413241jjeZZeZZ3241ZZZZ3241温度变化量系数电阻丝材料的电阻温度电阻丝的初始电阻tRtRR应变片的灵敏度数电阻丝材料的线膨胀系试件材料的线膨胀系数StRSR2121)(温度变化温度变化t以后，电阻丝总的电阻变化为：以后，电阻丝总的电阻变化为：tRStRRRRt)(21 由上式可知，温度变化由上式可知，温度变化t以后，电阻丝以后，电阻丝会产生附加电阻会产生附加电阻Rt。为了消除温度的影响，。为了消除温度的影响，提高测量精度，必须进行温度补偿。提高测量精度，必须进行温度补偿。tSRRRRt)(21)(21S电阻率)21 (RRq 半导体应变片电阻率变化引起的/远大于由几何变形引起的(1+2)，其电阻变化率为：)21 (RRRR半导体材料压阻系数LLLLERREq 半导体应变