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1、第三节 电阻式传感器变阻器式传感器金属电阻应变式电阻应变式传感器半导体应变式基本原理：将被测物理量的变化转换成电阻值的变化。基本原理：将被测物理量的变化转换成电阻值的变化。一变阻器式传感器：1工作原理：即 。当电阻丝直径A与材质一定时，的单值函数。2直线位移型变阻器式传感器：设电位计触头移动x，其相应电阻值变化R，则：3角位移型 同理，可得：4非线性电位计：5电阻分压电路：6特点：结构简单，性能稳定，使用方便。分辨力低，噪声大。二电阻应变式传感器二电阻应变式传感器 金属电阻应变式半导体应变式1电阻应变效应：电阻应变效应：电阻丝在外力的作用下发生变形，其电阻值发生变化的现象。当受到外力F作用，其
2、R的变化：设一根电阻丝，未受力时的原始电阻值：2金属电阻应变片：工作原理：结构：丝式箔式a丝式：四个基本部分组成：敏感栅（电阻丝）基片覆盖层引出线b箔式：特点：光刻技术，应变花；横向效应小；散热条件好；疲劳寿命长；生产率高。材料：见表3-2。3半导体应变片：半导体应变片：工作原理：“压阻效应压阻效应”：单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化的现象。特点：（1）灵敏度高；机械滞后小，横向效应小；（2）温度稳定性差；灵敏度离散度大；在较大应力作用下，非线性误差大等。为材料的压阻系数 胶膜衬底半导体敏感栅内引线焊接端外引线结构：材料：见表3-3。P型硅单晶灵敏度系数；横向效应；机械滞后；温度效应；虚假应变虚假应变a由敏感栅材料的电阻温度系数 引起的；b由敏感栅材料和试件材料的膨胀系数不同引起的；4电阻应变片的主要特性：零漂及蠕变：应变极限；疲劳寿命；最大工作电流；绝缘电阻；动态响应特性。k为应变片的灵敏度应用：u0uyR1R2R3R4实验应力分析电桥电路：相邻两臂R1，R2为性能相同的应变计；其余两臂为平衡电阻。相对两臂R1，R3为应变计，其余两臂为平衡电阻。应变片的布置和接桥方法：电阻应变传感器应用示例电阻应变传感器应用示例 立柱应力 桥梁应力 柱式测力传感器位移传感器 加速度传感器 筒式压力传感器