電阻應(yīng)變式傳感器的定義
電阻應(yīng)變式傳感器(straingauge type transducer )是以電阻應(yīng)變計(jì)為轉(zhuǎn)換元件的電阻式傳感器。電阻應(yīng)變式傳感器由彈性敏感元件、電阻應(yīng)變計(jì)、補(bǔ)償電阻和外殼組成,可根據(jù)具體測(cè)量要求設(shè)計(jì)成多種結(jié)構(gòu)形式。彈性敏感元件受到所測(cè)量的力而產(chǎn)生變形,并使附著其上的電阻應(yīng)變計(jì)一起變形。電阻應(yīng)變計(jì)再將變形轉(zhuǎn)換為電阻值的變化,從而可以測(cè)量力、壓力、扭矩、位移、加速度和溫度等多種物理量。
電阻應(yīng)變式傳感器原理
傳感器一般由敏感元件,傳感元件和測(cè)量電路3部分組成,以電阻應(yīng)變計(jì)為轉(zhuǎn)換元件的電阻應(yīng)變式傳感器,主要由彈性元件、粘貼于其上的電阻應(yīng)變片、輸出電信號(hào)的電橋電路及補(bǔ)償電路構(gòu)成。其中感受被測(cè)物理量的彈性元件是其關(guān)鍵部分,結(jié)構(gòu)形式有多樣,旨在提高感受被測(cè)物理量的靈敏性和穩(wěn)定性。
電阻應(yīng)變式傳感器工作原理是:由于被測(cè)物理量
(如載荷,位移,壓力等)能夠在彈性元件上產(chǎn)生彈性變形(應(yīng)變),而粘貼在彈性元件表面的電阻應(yīng)變計(jì)可以將感受到彈性變形轉(zhuǎn)變成電阻值的變化,這樣電阻應(yīng)變式
傳感器就將被測(cè)物理量的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化量,再通過電橋電路及補(bǔ)償電路輸出電信號(hào)。通過測(cè)量此電量值達(dá)到測(cè)量非電量值的目的。
電阻應(yīng)變式傳感器優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
常用的電阻應(yīng)變式傳感器有應(yīng)變式測(cè)力傳感器、應(yīng)變式壓力傳感器、應(yīng)變式扭矩傳感器、應(yīng)變式位移傳感器、應(yīng)變式加速度傳感器和測(cè)溫應(yīng)變計(jì)等。電阻應(yīng)變式傳感器的優(yōu)點(diǎn)是精度高,測(cè)量范圍廣壽命長(zhǎng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,頻響特性好,能在惡劣條件下工作,易于實(shí)現(xiàn)小型化、整體化和品種多樣化等 。
缺點(diǎn):
它的缺點(diǎn)是對(duì)于大應(yīng)變有較大的非線性、輸出信號(hào)較弱,但可采取一定的補(bǔ)償措施。因此它廣泛應(yīng)用于自動(dòng)測(cè)試和控制技術(shù)中。
傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng),即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變,從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類,金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高(通常是絲式、箔式的幾十倍)、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)