第2章电阻应变式传感器通过应变片将被测弹性体物理量(如应变、力、位移、加速度、扭矩)转换应变片成电阻变化的器件称为电阻应变式传感器本章内容：学习金属电阻应变式传感器半导体压阻式传感器、电位计式传感器的工作原理、特点及应用。2009年9月浙江科技学院spruan@126.com
2009年9月 浙江科技学院spruan@126.com 1 第2章 电阻应变式传感器 通过应变片将被测 物理量(如应变、力、位 移、加速度、扭矩)转换 成电阻变化的器件称为 电阻应变式传感器 本章内容：学习金属电阻应变式传感器、 半导体压阻式传感器、电位计式传感器的 工作原理、特点及应用
62.1金属电阻应变式传感器应变式传感器的核心是应变片，即随输入的外力变化能发生相应的电阻变化的元件。82.1.1金属电阻应变片一.工作原理：基于均匀截面导体的电阻计算公式R=pSdRdl dsdp微分得：十一1SRpdsdr2二所以:因为 ： S = 元r2Sr2009年9月2浙江科技学院spruan@126.com
2009年9月 浙江科技学院spruan@126.com 2 § 2.1.1 金属电阻应变片 一.工作原理：基于均匀截面导体的电阻计算公式。 应变式传感器的核心是应变片，即随输入 的外力变化能发生相应的电阻变化的元件。 S l R = 微分得： d S ds l dl R dR = − + 因为 ： S = r 2 所以： r dr S dS = 2 §2.1 金属电阻应变式传感器
dR dl.drdp2R1rp轴向应变：1x10-6mm/mm泊松比：径向变又: dr / r=-μ(dl /)=-μ化和轴向应变之比。径向应变dRdp(1 +2μ) +一Rp应变灵敏系数：dR/ Rdp/ pK:=(1+2μ)-二+dl / l82009年9月3浙江科技学院spruan@126.com
2009年9月 浙江科技学院spruan@126.com 3 得： d r dr l dl R dR = − 2 + 令： = dl /l 轴向应变：1x10-6 mm/mm 又： dr /r = −(dl / l) = − 径向应变 泊松比：径向变 化和轴向应变之 比。 应变灵敏系数： / (1 2 ) / / d dl l dR R K = = + + d R dR = (1+ 2 ) +
dR/ RdR/ Rdp/ pK=(1+2μ)+一二dl / l82电导率变化引起几何形状变化引起*金属为主*半导体中主要原因金属材料：K>2实验证明在应变极限内：弹性变形：μ：0.2~0.4,dR/R=Ke塑性变形：μ：0.5实际测量中，变化量很小，可认为：dR △R, dl △l,dp ~ △p2009年9月浙江科技学院spruan@126.com
2009年9月 浙江科技学院spruan@126.com 4 / (1 2 ) / / / dR R d dl l dR R K = = = + + 几何形状变化引起 *金属为主 电导率变化引起 *半导体中主要原因 金属材料：K > 2 弹性变形：μ：0.2~0.4, 塑性变形： μ：0.5 实验证明在应变极限内： dR/R=Kε 实际测量中，变化量很小，可认为： dR R,dl l,d
把应变片粘贴在被测弹性试件上，当试件受力形变时，应变片的电阻发生变化可由 dR/R=Ke，计算出应变量大小;再由应力-应变关系： =E、得到应力的大小。应力应变弹性模量基片现盖层引线电阻丝式敏感栅2009年9月浙江科技学院spruan@126.com
2009年9月 浙江科技学院spruan@126.com 5 把应变片粘贴在被测弹性试件上，当试件受力形 变时，应变片的电阻发生变化。 可由 dR/R=Kε，计算出应变量大小； 再由应力-应变关系： σ = E ε 得到应力的大小。 应力 弹性模量 应变