应变式传感器N课件

Ch3应变式传感器应变应变片电阻变化应变电桥应变电阻效应§1应变片的原理与结构

§1-1导电材料的应变电阻效应（1）FFFF泊松比金属半导体压阻效应各向异性§1应变片的原理与结构

§1-1导电材料的应变电阻效应（2）金属半导体结构尺寸电阻率1.8~4.850~80Km§1应变片的原理与结构

§1-2

应变片的类型与结构（1）金属箔式薄条型金属丝式薄膜型应变片金属应变片半导体应变片根据应变电阻效应做成的测量应变的器件§1应变片的原理与结构

§1-2

应变片的类型与结构（2）敏感栅基底盖片引线粘结剂b栅长栅宽b金属丝式§1应变片的原理与结构

§1-2

应变片的类型与结构（3）金属箔式半导体应变片半导体金属箔引线§2应变片的主要特性灵敏度横向效应机械滞后应变极限零点飘移与蠕变温度特性动态特性§2应变片的主要特性

§2-1动态特性(1)实验:中点应变理论:平均应变相对误差误差限制工作频限应变片试件o§2应变片的主要特性

§2-1动态特性(2)测量系统要求

§2-2温度效应及补偿

1.温度效应电阻温度效应热胀冷缩效应传感器温度变化

§2-2温度效应及补偿

1.温度效应电阻温度效应热胀冷缩效应电阻温度系数§2-2温度效应及补偿

2.温度补偿（1）单丝自补偿（2）双丝自补偿（3）桥路补偿优点：结构简单缺点：只适用于特定参数的试件

§3测量电路与测量系统应变片不平衡电桥输出电压放大、显示§3-1应变电桥的转换特性

1.定义未工作：平衡工作：不平衡UAB§3-1应变电桥的转换特性

1.定义未工作：平衡UAB（1）全对称应变电桥（2）输出端对称电桥（3）电源端对称电桥§3-1应变电桥的转换特性

1.定义未工作：平衡UAB全对称应变电桥工作：不平衡§3-1应变电桥的转换特性

2.全对称应变电桥结论:（1）（2）和差法则对臂和邻臂差§3-1应变电桥的转换特性

2.全对称应变电桥和差法则对臂和邻臂差差动对等截面弹性梁单臂应变电桥双臂应变电桥全臂应变电桥温度补偿电桥应变片1个平衡电阻3个应变片2个平衡电阻2个应变片4个§3-1应变电桥的转换特性

3.转换误差URRR应变片R理论近似值单臂工作电桥§3-1应变电桥的转换特性

4.其它情形（1）输出端对称电桥（2）电源端对称电桥（3）交流电桥平衡条件：输出电压：NBD§3测量电路与测量系统应变仪交流应变仪应变电桥放大器稳压电源记录器直流应变仪§3-2交流应变仪

1.框图应变电桥放大器相敏检波器滤波器记录器稳压电源移相器载波振荡器

§3-2交流应变仪

2.移相器++RRRR保持信号幅度不变，对输入信号进行相位移动。§3-2交流应变仪

2.移相器

§3-2交流应变仪

3.相敏检波器++RRRC3DJD参考信号输入信号AA门控信号检波信号输出整流信号，形状与相位有关。低电平高电平§3-2交流应变仪

3.相敏检波器(2)正极性负极性低电平，高电平，

§3-2交流应变仪

4.低通滤波器+A通低频，隔高频。§3-2交流应变仪

5.工作波形(1)V应变V放大V移相V相敏V滤波§3-2交流应变仪

5.工作波形(2)V应变V放大V移相V相敏V滤波§4应变式传感器的应用

1.柱式力传感器弹性敏感元件轴向应变片圆周方向应变片差动对§4应变式传感器的应用

2.梁式力传感器差动对等截面弹性梁§4应变式传感器的应用

3.应变式加速度仪应变片基座试件弹性梁§4应变式传感器的应用

4.固态压阻器件(1)Si膜片§4应变式传感器的应用

4.固态压阻器件(2)0.635Si膜片§4应变式