應變式傳感器(2)-展示頁
2025-03-02 10:35本頁面
【正文】 rdrrr d rAdA ）（ 42222 ??? ??l l+ dl 2r 2(rdr) F 圖 21 金屬絲的應變效應 —金屬的徑向應變——金屬的軸向應變—令yxrdr LdL ????由材料力學的知識：在彈性范圍內 ， 金屬絲受拉力時 ， 沿軸向伸長 ， 沿徑向縮短 ， 則軸向應變和徑向應變的關系為： εy=μεx μ為金屬材料的泊松系數(shù) 。 對于確定的材料 ， (1+2μ)項是常數(shù) ， 其數(shù)值約在 1~2之間 ， 對金屬材料來說 ， 電阻絲靈敏度要比 dρ/ρ╱ εx 大的多 ， 可以忽略 。 ）（，或 92 ??? RdRK KRdRxSxS ??根據(jù)應力和應變的關系 : 應力 σ=εE，即 σ∝ ε， 而 ε∝d R，所以 σ∝d R . 傳感器原理及應用 第 3章 應變式傳感器 電阻應變片原理 （ 1）應變效應 ? 對于金屬電阻絲 μ= ～ (鋼 μ= ) k0≈1+2μ k 0≈ ～ 2 金屬應變片靈敏系數(shù) k0由材料的幾何尺寸決定的 應力 σ=Eε 可見 σ∝ε 應變 ε∝ΔR/R 應力 σ∝ΔR/R ? 通過彈性元件可將位移 、 壓力 、 振動等物理量將應力轉換為應變進行測量 ， 這是應變式傳感器測量應變的基本原理 。 ? 缺點：受溫度影響較大。 ? ?0 12KE??? ? ? 0 5 0 1 0 0K ?對半導體 ? ? 0/ 1 2 /R R K? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?已知固體受力引起的電阻變化為： 傳感器原理及應用 第 3章 應變式傳感器 電阻應變片原理 （ 3）應變片種類 ? 按材料分： 金屬式： 體型 :絲式 、 箔式 、 薄膜型 半導體式體式： 體型 、 薄膜型 、 擴散型 、 外延型 、 PN結型 ? 按結構分：單片 、 雙片 、 特殊形狀 ? 按使用環(huán)境：高溫 、 低溫 、 高壓 、 磁場 、 水下 傳感器原理及應用 第 3章 應變式傳感器 電阻應變片原理 （ 3）應變片種類 各種金屬 箔式應變片 體型半導體電阻應變片 金屬應變計 傳感器原理及應用 第 3章 應變式傳感器 金屬應變片的主要特性 （ 1）應變片的靈敏系數(shù) ? 金屬絲做成應變片后電阻應變特性與單根金屬絲不同；實驗證明，應變片靈敏系數(shù) K K0電阻絲靈敏系數(shù)，產(chǎn)品的靈敏系數(shù)稱 “ 標稱靈敏系數(shù) ” 。 金屬應變片的主要特性 （ 2）橫向效應 傳感器原理及應用 第 3章 應變式傳感器 金屬應變片的主要特性 （ 3）應變片溫度誤差及補償 ? 應變片安裝在自由膨脹的試件上 ， 如果環(huán)境溫 度變化 ， 應變片的電阻也會變化 ， 這種變化疊加在測量結果中稱 應變片溫度誤差 。 傳感器原理及應用 第 3章 應變式傳感器 金屬應變片的主要特性 （ 3）應變片溫度誤差及補償 ?電阻絲阻值與溫度關系： ? ?0 0 01t t tR R t R R t??? ? ? ? ? ?? ?0t g sR R K t??? ? ? ?因試件使應變片電阻產(chǎn)生附加形變造成的電阻變化 00t t tR R R R t?? ? ? ? ?溫度變化 Δt 時電阻絲的電阻變化 傳感器原理及應用 第 3章 應變式傳感器 金屬應變片的主要特性 （ 3）應變片溫度誤差及補償 ? 溫度補償方法有：電橋線路補償 、 自補償 、 雙金屬片輔助 、 熱敏電阻補償 、 計算機補償?shù)?。 傳感器原理及應用 第 3章 應變式傳感器 金屬應變片的主要特性 （ 3）應變片溫度誤差及補償 ? 自補償方法 利用自身具有溫度補償作用的應變片來補償 要實現(xiàn)溫度補償必須有滿足以下條件： )(00 sgKa ?? ???傳感器原理及應用 第 3章 應變式傳感器 金屬應變片的主要特性 （ 3）應變片溫度誤差及補償 ? 電橋補償方法 傳感器原理及應用 第 3章 應變式傳感器 電阻應變片測量電路 （ 1）直流電橋 ① 直流電橋的平衡條件 負載 RL— ∞ （ 開路 ） 1 4 2 3R R R R? 1 2 3 4//R R R R?電橋平衡時 I0=0 U0=0 對比積相等 鄰臂比相等 ERRRRRRU )(4332110 ????傳感器原理及應用 第 3章 應變式傳感器
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