【正文】 片結構類型與粘貼 常用的應變片有金屬應變片和半導體應變片兩類，金屬應變片分為金屬絲式、箔式和薄膜式三種；半導體應變片分為體型、擴散型、薄膜型和 PN結元件等類型，如圖 21所示。 電阻應變式傳感器 圖 21 各種應變片結構圖 a)金屬絲式應變片 b)金屬箔式應變片 c)體型半導體應變片 1— 基片 2— Si片 3— 引線 電阻應變式傳感器 圖 22 金屬絲式應變片結構示意圖 1— 引線 2— 覆蓋層 3— 基片 4— 敏感柵 電阻應變式傳感器 應變片是粘貼在彈性敏感元件或被測元件上的，傳感器的性能在很大程度上取決于粘貼質量，所以黏合劑的選擇要考慮基片的材料、工作環(huán)境、潮濕程度、穩(wěn)定性、是否加溫加壓以及粘貼時間等因素。一種是將應變片直接粘貼于壓力 ?位移型彈性元件（只有平膜片容易實現(xiàn)）的應變處，在彈性元件實現(xiàn)壓力 ?位移變換的同時，也實現(xiàn)了應變 ?電阻值的變換。 圖 26 薄壁環(huán)式測力傳感器 電阻應變式傳感器 電阻應變式傳感器是把機械應變量轉換成電阻變化量，由于應變量及電阻變化量一般都很微小，既難以直接精確測量，又不便直接處理。 1)R1和 R2是同規(guī)格的應變片，即它們的初始電阻值、電阻溫度系數 α、線膨脹系數 β和應變靈敏度 K都相同。 (3)組合式壓力傳感器 如圖 213所示，它的壓力 位移型彈性元件為波紋膜片、膜盒或波紋管，而應變片粘貼在力 應變型彈性元件懸臂梁上。 6)電源采用 9V恒流源電源供電。 圖 219所示為橋式測量轉換電路，其中圖 219a為單臂接法的橋式測量電路， 1MHz左右的高頻電源經變壓器接到電容橋的一條對角線上，電容 C C C Cx構成電橋的四臂， Cx為電容傳感器。下面簡單介紹幾種電容傳感器的應用。 電容式傳感器 圖 228 電容式油量表 1— 油箱 2— 圓柱形電容器 3— 伺服電動機 4— 減速箱 5— 油量表 電容式傳感器 電容式傳感器的使用注意事項 在應用或制造電容式傳感器時，應特別注意以下幾點： (1)擊穿電壓 極板之間的空氣隙很小，存在介質被擊穿的危險，通常在兩極板間加云母片避免空氣隙被擊穿。 L≈A/2δ(2?17) 電感式傳感器 圖 229 自感式傳感器 a)變隙式 b)變截面式 c)螺線管式 1— 線圈 2— 鐵心 3— 銜鐵 4— 測桿 5— 導軌 6— 工件 7— 轉軸 電感式傳感器 由式 (217)可知，在線圈匝數 N確定后，若保持氣隙厚度 δ不變，則電感 L是氣隙的有效截面積 A的函數，所以稱這種傳感器為變截面式電感傳感器，如圖 229b所示。 圖 230 差動式電感傳感器 a)變隙式差動電感傳感器 b)螺線管式差動電感傳感器 1— 差動線圈 2— 鐵心 3— 銜鐵 4— 測桿 5— 工件 電感式傳感器 圖 231 差動式電感傳感器的特性曲線 1— 2— 3— 差動式電感傳感器的特性曲線 電感式傳感器 差動變壓器式傳感器 差動變壓器式傳感器是把被測位移量轉換為一次繞組與二次繞組間的互感量 M的變化的裝置。 1)提高框架和線圈的對稱性。 圖 235 差動整流電路 a)全波電流輸出 b)半波電流輸出 c)全波電壓輸出 d)半波電壓輸出 電感式傳感器 電感式傳感器的應用 電感式傳感器主要用于測量位移與尺寸，也可以測量能夠轉換為位移變化的其他參數，如力、壓力、壓力差、振動、轉速、流量等，下面簡單介紹一些電感式傳感器的應用。 電渦流 i2在金屬導體的縱深方向并不是均勻分布的，而只集中在金屬導體的表面，這稱為趨膚效應。 電渦流式傳感器的測量電路 圖 244 變頻調幅式的電路原理框圖 所謂調頻式就是將探頭線圈的電感 L與微調電容 C0構成LC振蕩器，把振蕩器的頻率 f作為輸出量，此頻率可以通過 f/V轉換器 (又稱為鑒頻器 )轉換成電壓，由表頭顯示。 電渦流式傳感器的應用 圖 247 厚度測量示意圖 在被測旋轉體上開一條或數條槽或做成齒狀， 電渦流式傳感器的應用 旁邊安裝一個電渦流式傳感器，如圖 248所示。 電渦流強度隨著距離與線圈外徑比值的增加而減少，當線圈與導體之間的距離大于線圈半徑時，電渦流強度已經很微弱。 ? ？能夠測量哪些物理量？ ？產生原因是什么？解決方法有哪些？ ？ 電渦流式傳感器的使用注意事項 252為差動變壓器式接近開關感辨頭的結構示意圖， (1)將 21與 22正確地連接起來；析填空 : a．當導磁金屬未靠近差動變壓器鐵心時，由于差動變壓器的結構完全對稱，所以 21與 22( )， o為 ( )； 圖 252 差動變壓器式接近開關感辨頭的結構示意圖 1— 導磁金屬 2— H型鐵心 電渦流式傳感器的使用注意事項 ，已知傳感器的靈敏度為 50mV/mm，最大線性范圍為 5mm，將傳感器安裝在主軸右側，如圖 253a所示。 本章小結 1)電阻應變式傳感器是根據應變效應制成的，分為金屬應變片和半導體應變片，金屬應變片又分為金屬絲式、箔式和薄膜式，半導體應變片分為體型、擴散型、薄膜型和 PN結元件等類型。 探頭對被測金屬表面逐點掃描，得到輸出信號。我們知道，并聯(lián)諧振回路的諧振頻率為 電渦流式傳感器的測量電路 圖 245 調頻式的電路原理框圖 電渦流式傳感器的應用 1)利用位移作為變換量，可以做成測量位移、厚度、振幅、轉速等傳感器，也可以做成接近開關、計算器等。頻率 f越高，電渦流滲透的深度就越淺，趨膚效應越嚴重。 圖 237所示為差動變壓器式力傳感器的原理圖，它還可以應用于壓力和壓力差等力學參數的測量。 3)正確選擇磁