电阻应变片传感器

  电阻应变片传感器就是利用电阻应变效应制成的传感器,是常用的传感器之一。传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应,即在外力作用下产生机械形变,从而使电阻值随之发生相应的变化。

结构

应变片传感器的结构示意图

  如图所示,是电阻应变片传感器的结构示意图,它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。

工作原理

  电阻应变片传感器的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。

  金属导体的电阻值可用下式表示: R =ρL/S(Ω)

  式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω。cm2/m )

  S ——导体的截面积(cm2 )

  L ——导体的长度(m )

  我们以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其压力传感器电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增鼎兴压阻式压力传感器加,电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压),即可获得应变金属丝的应变情。

电阻应变式传感器应用

  1.水利水电

  2.铁路交通

  3.智能建筑

  4.生产自控

  5.航空航天

  6.军工

  7.石化

  8.油井

  9.电力

  10.船舶

  11.机床

  12.管道

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