电阻应变式传感器结构 电阻应变片式传感器的工作原理是什么？

2019-08-18 16:26:05 来源：朵拉利品网

1, 电阻应变片式传感器的工作原理是什么？

实验设备
1. 多通道静态电阻应变仪1台
2. 不锈钢圆环或铜环（壁厚1~1.5 mm，直径10 cm） 1个
3. 台秤（作为加载装置） 1台
4. 电阻应变片、导线等
5. 塑料筒1个
三、实验原理
电阻应变片式传感器如图所示。本实验是利用电阻应变片
的工作原理而设计的。电阻应变片线性好，灵敏度高。能够
感受力的变化。通过电桥可以将电阻的变化转换为电量，通
过电阻应变仪可以测量出应变值，再利用公式计算主出应力
方向、角度和剪应力。根据计算的值能够判定主应力的交汇
方向。
实验步骤
1. 打磨圆环，准备贴片；
2. 贴片、焊线，包括温度补偿片；
3. 将应变片与电阻应变仪相连；
4. 将圆环放置在加载装置上，预调平衡；
5. 等级加载，记下每一点的数据，然后逐级减载，贯彻线性
度；
6. 将电阻应变式传感器放在塑料筒中，埋在土体中，加载，
记录数据；
7. 根据各点数据计算主应力方向。

2, 电阻应变式传感器？

电阻应变片的温度补偿方法通常有应变片自补偿法和桥路补偿法两类。
应变片自补偿法师通过精心选配敏感栅材料与结构参数，使得当温度变化时，产生的附加应变为零或相互抵消。具体可包括单丝自补偿法和双丝组合式自补偿法。
桥路补偿法：如下图所示电桥，其中R1为工作应变片，R2为补偿应变片。工作应变片贴在被测试件表面上，R2粘贴在一块与试件材料完全相同的补偿块上，不承受应变，自由的放在试件上或附近。
当温度发生变化时，R1和R2的电阻都发生变化，由于温度变化相同，且R1、R2为相同应变片，所以R1、R2的电阻变化相同，这时电桥输出不受影响，即是说电桥的输出与温度变化无关，只与被测应变有关，从而起到温度补偿的作用。
弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形，并使附着其上的电阻应变计一起变形。电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化，从而可以测量力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。
扩展资料：
传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应，即在外力作用下产生机械形变，从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类，金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高（通常是丝式、箔式的几十倍）、横向效应小等优点。
测振时，把它固定在被测物上，使仪器的外壳与结构物仪器振动，直接测量的是质量块相对于外壳的振动。应变式加速度计是将电阻应变效应与系统惯性力原理良好的组合，在实际的测试工作中具有很好的应用性。
在一些电子产品中，会用到一些正温度系数和负温度系数的电子元件，以电阻为例正温度系数的随温度升高，电阻值升高，负温度系数的正好相反。
应用中，比如做一块传感器，如果单用一种温度系数的元件，误差相对会比较大，如果用正负温度系数的元件相结合，正好正负相平衡，误差相对会比较小。
参考资料来源：百度百科--电阻应变式传感器

相关概念

电阻

　　电阻器（Resistor）在日常生活中一般直接称为电阻。是一个限流元件，将电阻接在电路中后，电阻器的阻值是固定的一般是两个引脚，它可限制通过它所连支路的电流大小。阻值不能改变的称为固定电阻器。阻值可变的称为电位器或可变电阻器。理想的电阻器是线性的，即通过电阻器的瞬时电流与外加瞬时电压成正比。用于分压的可变电阻器。在裸露的电阻体上，紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。

应变

“应变”是我国古代兵法著作《吴子》 里的第五篇。

应变仪

strain gauge 一般也称电阻应变仪。有线应变仪、箔应变仪、半导体应变仪等。随着变形会发生电阻值变化的应变片按规定方向贴在试件表面，由于试件表面应变造成应变片的电阻值变化。人们用高灵敏度检流计测出电阻值的变化。并用此推得应变值的大小变化。应变仪广泛应用于材料的力学性能检测中，例如测定材料拉伸模量，就是用所加负荷和同时由贴在试件表面的应变片测出的应变值经计算而得。

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