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技術(shù)專欄
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電阻式傳感器的原理及應(yīng)用介紹
電阻式種類繁多，應(yīng)用廣泛，其基本原理就是將被測物理量的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化，再經(jīng)相應(yīng)的測量電路顯示或記錄被測量值的變化。
1.變阻器式傳感器
通過改變電位器觸頭集團(tuán)，把位移轉(zhuǎn)換為電阻的變化。R=σι/A
靈敏度的計(jì)算方法。
變阻器式傳感器的后接電路一般采用電阻分壓電路，將電阻的變化量轉(zhuǎn)化為電壓輸出。
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，使用方便。
但是分辨率低，有噪聲。
原因：電阻絲繞制不均勻，灰塵的影響，電刷接觸不良。
電阻應(yīng)變片式傳感器。
2.金屬電阻應(yīng)變片
1)金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)
金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值隨著它所受機(jī)械變形(伸長或縮短)的變化而發(fā)生變化的現(xiàn)象，稱為金屬的。
2)應(yīng)變片的基本結(jié)構(gòu)及測量原理
電阻絲應(yīng)變片是用直徑為0.025mm具有高電阻率的電阻絲制成的。
為了獲得高的阻值，將電阻絲排列成柵狀，稱為敏感柵，并粘貼在絕緣的基底上。
電阻絲的兩端焊接引線。敏感柵上面粘貼有保護(hù)作用的覆蓋層。
應(yīng)變式傳感器是將應(yīng)變片粘貼于彈性體表面或者直接將應(yīng)變片粘貼于被測試件上。
彈性體或試件的變形通過基底和粘結(jié)劑傳遞給敏感柵，其電阻值發(fā)生相應(yīng)的變化，通過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化，即可測量應(yīng)變。
若通過彈性體或試件把位移、力、力矩、加速度、壓力等物理量轉(zhuǎn)換成應(yīng)變，則可測量上述各量，而做成各種應(yīng)變式傳感器。
3.半導(dǎo)體應(yīng)變片
工作原理：
基于半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)，即單晶半導(dǎo)體材料在沿某一軸向受到外力作用時(shí)，其電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。
一般在壓力、溫度、光輻射作用下，其電阻率發(fā)生很大的變化。
該類型的應(yīng)變片靈敏度高，機(jī)械滯后小，橫向效應(yīng)小，體積小。但是溫度穩(wěn)定性差，非線性誤差大。
4.電阻應(yīng)變片的應(yīng)用舉例
（1）直接用來測定結(jié)構(gòu)的應(yīng)變或應(yīng)力。
（2）將應(yīng)變片貼于彈性元件上，作為傳感器使用。
注意：
動(dòng)態(tài)測量中，應(yīng)變片的上限測量頻率應(yīng)在電橋激勵(lì)頻率的1/5到1/10以下。
這是根據(jù)采樣定律得到的，其中電橋電路相當(dāng)于產(chǎn)生調(diào)制波。
注意環(huán)境溫度對應(yīng)變片的影響，要采用溫度補(bǔ)償措施，去除溫度變化造成的誤差。
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