应变测力传感器的特点与压阻效应——图尔克

作为测力的主要传感器，应变电阻传感器的测力规模从肌纤维到登月火箭不等，精度可达0.01%-0.1%。有拉伸型(在、筒、环)、曲折型和剪切型。应变传感器的特色:

　　资料类型:金属应变片，半导体应变片。

　　应用规模: 应变力、压力、扭矩、位移、加速度。

　　优点:使用方便，精度高，规模大，体积小。

　　应变器的核心部件:电阻应变片，试件上的应力改变转化为电阻改变。

　　应变效应:当导体或半导体遭到外力效果时，会发生机械变形，导致电阻发生改变。这种因变形而改动电阻的现象被称为应变效应若电阻丝长度均匀，DL.DL.DA的改变将导致DR的改变。通过对上式的全微分DR可获得金属的应变效应。

　　对长度为L、横截面积为A、电阻率为P的金属丝，其电阻值为R。

　　金属的应变效应。

　　如果电阻丝是圆形的，那么A=nr2，对r微分da=2nrdr，贝D。

　　它是金属资料的泊松系数。

　　界说: KS是金属丝的灵敏系数，表明单位应变引起的电阻相对改变。确认金属资料，(1+2)项是常数，其值约为1——2，试验证明dp/p/sx也是常数依据应力。与应变s的关系:

　　应变s^dro^dro。

　　应力可通过弹性元件转换为应变，这是应变传感器测量应力的基本原理。

　　与应变成正比的金属电阻相对改变。

　　受两个因素影响的灵敏度KS:

　　(1)应变片受力后资料几许尺寸的改变，即1+2:

　　(2)资料电阻率在应变片受力后的改变，即(dp/p)/sxo。

　　金属资料:

　　在灵敏度系数表达式中，1+2号的值远远大于(dp/p)/sx。

　　应变是量纲为1的数字。应变通常很小，通常用10-6来表明，举例来说，当应变变为0.0001时，通常在工程中表明为1x10-6或m/m微应变也常被称为应变测量.

　　半导体应变片又称压阻传感器。

　　纯电阻元件由半导体资料的压阻效应制成。

　　压阻效应:

　　跟着效果应力的改变，半导体资料的电阻率发生了改变。

　　在轴向力遭到半导体资料的影响下，电阻相对改变。

　　nl半导体资料的压阻系数。1+2项随几许形状而改变，nle项为压阻效应，随电阻率而改变。

　　半导体的压阻效应。

　　结果表明，nle的灵敏度系数是1+2的近百倍，因此可以疏忽1+2，所以半导体应变片的灵敏度系数:半导体应变片的灵敏度系数是金50倍。

　　半导体应变片的优点:

　　体积小，灵敏度高，频率响应规模广，输出规模广，无需放大器，可直接与记录仪衔接，使测量系统简单。

应变测力传感器的特点与压阻效应——图尔克

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