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電阻應(yīng)變式壓力傳感器的原理分析

閱讀:3933      發(fā)布時(shí)間:2020-12-11
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  將電阻應(yīng)變片粘貼在彈性元件特定表面上,當(dāng)力、扭矩、速度、加速度及流量等物理量作用于彈性元件時(shí),會導(dǎo)致元件應(yīng)力和應(yīng)變的變化,進(jìn)而引起電阻應(yīng)變片電阻的變化。電阻的變化經(jīng)電路處理后的以電信號的方式輸出,這就是電阻應(yīng)變片傳感器的工作原理。
 
  電阻應(yīng)變片應(yīng)用多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上,當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí),電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變,使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變,從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應(yīng)變片在受力時(shí)產(chǎn)生的阻值變化通常較小,一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋,并通過后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大,再傳輸給處理電路(通常是 A/D 轉(zhuǎn)換和 CPU )顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
 
  半導(dǎo)體應(yīng)變片是利用半導(dǎo)體單晶硅的壓阻效應(yīng)制成的一種敏感元件。半導(dǎo)體應(yīng)變片需要粘貼在試件上測量試件應(yīng)變或粘貼在彈性敏感元件上間接地感受被測外力。利用不同構(gòu)形的彈性敏感元件可測量各種物體的應(yīng)力、應(yīng)變、壓力、扭矩、加速度等機(jī)械量。半導(dǎo)體應(yīng)變片與電阻應(yīng)變片相比,具有靈敏系數(shù)高(約高 50~100倍)、機(jī)械滯后小、體積小、耗電少等優(yōu)點(diǎn)。

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