电气测试技术 第4章非电量的电渊校木 金属电阻应变片 贺-a+2m+2=e0+2+9 ·式中第二项dp/P是由于受力后材料的电阻率发生变化而引起的，对 多数金属材料其值是个常数，往往甚小，可以忽略。式中第一项是由 电阻丝几何尺寸变化引起的，对某种材料来说，其值是常数。因此， 上式可写成为： dR ≈(1+2)e=kE 式中，k=1+2“称为应变灵敏度系数。由于大多数金属材料的“=0.3~0.5 之间，所以k在1.6-2.0之间。 金属电阻应变片具有分辨率高，非线性误差小；温漂系数小测量范 围大，可从弹性变形一直测至塑性变形(1%~2%)，可超载达20%： 既能测量静态应变，又能测量动态应变：价格低廉，品种繁多，便于 选择和大量使用等优点，因此在各行各业都广泛应用。 回前州克通大￥
电气测试技术 第4章非电量的电测校木 金属电阻应变片 金属电阻应变片常用的三种。 丝式：常用高电阻率的金属电阻丝制成，允许最大工作电流较小。 一箔式：通过光刻、腐蚀等工序制成的一种很薄的金属箔栅，允许最 天工作电流较大，灵敏度高。 - 餐威：凳在薄的教富蒸镀上金属电阻材 灵敏度较高。 ·应变片电阻值通常有60、120、200、350、500、10002几 种，其中以1202为最常用。 允许最大工作电流是指通过应变片而不影响其工作的最大 流值 E由、 应变片输出 敏度高。 充许最大工作电流写应变片的充诨最天功耗有关，即： 通常允许最大工作电流1：，在静态测量时约取25mA左右， 动态测量时可更高一些。 同菌州文通大￥
电气测试技术 第4章非电量的电测校木 半导体应变片 对一块半导体材料的某一轴向施加一定的载荷而产生应力 时，它的电阻率会发生变化，这种物理现象称为半导体的 压阻效应。 ·半导体应变片是根据压阻效应原理工作的。 当沿某一晶轴方向切下一小条半导体应变片，若只沿其纵 同受到应力，其电阻率的变化量可由下式表示：中=元，6 ·式中，为半导体纵向压阻系数：为半导体材料的弹性模 量；为沿半导体小条纵向的应 将式(4-20)代入式(4-17)，得半导体应变片的电阻相 对变化量 dR=0+208+,E8 @前州克通大￥
电气测试技术 第4章非电量的电测校木 上式中第一项是由几何形状变化而引起的电阻相对变化量 其值很小，约为1~2；第二项是由压阻效应引起的，其值 约为第一项的50~70倍，故第一项可忽略。因此上式可写 dR ≈π，E8=k8 R ·式中，k称为半导体应变片的灵敏度系数。 ·半导体应变片 -突出的优点是灵敏度系数高，可测微小应变（一般600 微应变以下)；机械滞后小；动态特性好：横向效应 小；体积小。 -其主要缺点是：电阻温度系数大：.一般可达10-3/℃： 灵敏度系数随温度变化大：非线性严重：测量范围小。 因此，在使用时需采用温度补偿和非线性补偿措施。 同菌州克通大￥
电气测试技术 第4章非电量的电渊校木 4,2.2电阻应变传感器的测量电路 。 由于电阻应变片工作时其 片k=2、初始电阻1202的 吨重的力)时，其电阻变化 R ·测量电路的任务是把微弱的 变化，因此常用直流电桥 目前应变片电桥大都采用交 简单，交流电桥原理与它相 R R 如图4-11所示。 图4-11桥式测量电路 回前州克通大￥