检测技术第三章常用传感器与敏感元件1RS机械工业出版社http://www.cmpbook.con金属丝受拉时，变长、r变小，导致R变大
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 26 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 金属丝受拉时，l变长、r变小，导致R变大 。 l R S =
检测技术第三章常用传感器与敏感元件1(1).应变效应R=pA>导体或半导体在外力作用下产生机械变形而引起导体或半导体的电阻值发生变化的物理现象称为应变效应传感元件：电阻应变片，它是一种把被测试件的应变量转换成电阻变化量的传感元件。比例关系应变应变片受力比例关系应变片电阻的变化1敏感元件2、4底3引线
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 27 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 (1).应变效应 A l R = ➢导体或半导体在外力作用下产生机械变形而引起导体或 半导体的电阻值发生变化的物理现象称为应变效应。 传感元件：电阻应变片，它是一种把被测试件的应变量 转换成电阻变化量的传感元件。 应变片受力 应变 比例关系 比例关系 应变片电阻的变化
检测技术第三章常用传感器与敏感元件（2）.工作原理d拉伸拉伸R= P/P式中，p一一导线的电阻率，又称为电阻系数>金属导线的应变电阻效应：当金属丝由于受到轴向力P而伸长时，长度增长，截面积减小，其电阻值就增大：反之，如细丝因受压力而缩短，即长度变短，截面积变粗时，则电阻就减小
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 28 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 (2).工作原理 A l R = 式中，ρ——导线的电阻率，又称为电阻系数 ➢金属导线的应变电阻效应： 当金属丝由于受到轴向力P而伸长时，长度增长，截面积减 小，其电阻值就增大；反之，如细丝因受压力而缩短，即 长度变短，截面积变粗时，则电阻就减小。 L dL D D+dD P P 拉伸 拉伸
检测技术第三章常用传感器与敏感元件1dRR=p推导: (1+2μ+ ^E) = S·c-ARμ：泊松系数，E：弹性模量，E：纵向应变，入：压阻系数>S由两部分组成：（前一部分（1+2μ）是由金属导线的几何变形引起的；（后一部分入E除与金属导线几何尺寸有关外，还与金属本身的特性有关
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 29 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 = + + E = S R d R (1 2 ) ➢S由两部分组成： ✓前一部分(1+2μ)是由金属导线的几何变形引起的； ✓后一部分λE除与金属导线几何尺寸有关外，还与金属 本身的特性有关。 μ：泊松系数，E:弹性模量，ε:纵向应变，λ:压阻系数 推导 A l R =
检测技术第三章常用传感器与敏感元件dR(1+2μ+ aE)=S.8R金属应变片（p不变）<1>dRB= (1+2μ)cR金属应变计S =1.7 ~ 3.6<2>半导体应变片（p变化）dR半导体应变计=EcRS = 60 ～ 170
Wuhan University of Technology 武汉理工大学机电工程学院 测试技术基础 第五章常用传感器 30 检测技术 第三章 常用传感器与敏感元件 <1> 金属应变片（不变） 金属应变计 <2> 半导体应变片（变化） 半导体应变计 (1 2 ) 1.7 ~ 3.6 d R R S = + = 60 ~ 170 d R E R S = = = + + E = S R d R (1 2 )