應變測力傳感器的特點與壓阻效應——圖爾克

作為測力的主要傳感器，應變電阻傳感器的測力規模從肌纖維到登月火箭不等，精度可達0.01%-0.1%。有拉伸型(在、筒、環)、曲折型和剪切型。應變傳感器的特色:

應變測力傳感器的特點與壓阻效應——圖爾克

　　資料類型:金屬應變片，半導體應變片。

　　應用規模: 應變力、壓力、扭矩、位移、加速度。

　　優點:使用方便，精度高，規模大，體積小。

　　應變器的核心部件:電阻應變片，試件上的應力改變轉化為電阻改變。

　　應變效應:當導體或半導體遭到外力效果時，會發生機械變形，導致電阻發生改變。這種因變形而改動電阻的現象被稱為應變效應若電阻絲長度均勻，DL.DL.DA的改變將導致DR的改變。通過對上式的全微分DR可獲得金屬的應變效應。

　　對長度為L、橫截面積為A、電阻率為P的金屬絲，其電阻值為R。

　　金屬的應變效應。

　　如果電阻絲是圓形的，那么A=nr2，對r微分da=2nrdr，貝D。

　　它是金屬資料的泊松系數。

　　界說: KS是金屬絲的靈敏系數，表明單位應變引起的電阻相對改變。確認金屬資料，(1+2)項是常數，其值約為1——2，試驗證明dp/p/sx也是常數依據應力。與應變s的關系:

　　應變s^dro^dro。

　　應力可通過彈性元件轉換為應變，這是應變傳感器測量應力的基本原理。

　　與應變成正比的金屬電阻相對改變。

　　受兩個因素影響的靈敏度KS:

　　(1)應變片受力后資料幾許尺寸的改變，即1+2:

　　(2)資料電阻率在應變片受力后的改變，即(dp/p)/sxo。

　　金屬資料:

　　在靈敏度系數表達式中，1+2號的值遠遠大于(dp/p)/sx。

　　應變是量綱為1的數字。應變通常很小，通常用10-6來表明，舉例來說，當應變變為0.0001時，通常在工程中表明為1x10-6或m/m微應變也常被稱為應變測量.

　　半導體應變片又稱壓阻傳感器。

　　純電阻元件由半導體資料的壓阻效應制成。

　　壓阻效應:

　　跟著效果應力的改變，半導體資料的電阻率發生了改變。

　　在軸向力遭到半導體資料的影響下，電阻相對改變。

　　nl半導體資料的壓阻系數。1+2項隨幾許形狀而改變，nle項為壓阻效應，隨電阻率而改變。

　　半導體的壓阻效應。

　　結果表明，nle的靈敏度系數是1+2的近百倍，因此可以疏忽1+2，所以半導體應變片的靈敏度系數:半導體應變片的靈敏度系數是金50倍。

　　半導體應變片的優點:

　　體積小，靈敏度高，頻率響應規模廣，輸出規模廣，無需放大器，可直接與記錄儀銜接，使測量系統簡單。

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應變測力傳感器的特點與壓阻效應——圖爾克

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