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  第3章 应变式传感器 工作原理 电阻应变片的温度误差及补偿 电阻应变片的测量电路 应变式传感器的应用 　工作原理应变物体在外部压力或拉力作用下发生形变的现象弹性应变当外力去除后物体能够完全恢复其尺寸和形状的应变弹性元件具有弹性应变特性的物体应变式传感器概述是利用电阻应变片将应变转换为电阻值变化的传感器工作原理：当被测物理量作用于弹性元件上弹性元件在力力矩或压力等的作用下发生变形产生相

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   电阻应变片的工作原理是基于应变效应 即在导体产生机械变形时 它的电阻值相应发生变化  如图 2 - 1 所示 一根金属电阻丝 在其未受力时 原始电阻值为 R=式中: ρ——电阻丝的电阻率  L——电阻丝的长度  S——电阻丝的截面积 （2-8）（2-12）折合成附加应变量或虚假的应变ε

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  工 作原理 （3-2） 图3-2 金属电阻应变片的结构 式中: F——作用在弹性元件上的外力单位为牛顿（N） x——弹性元件所产生的变形单位为毫米（mm） 从式（3-15）可以看出灵敏度就是单位力作用下弹性元件产生变形的大小灵敏度大表明弹性元件软变形大与刚度相似如果弹性特性是线性的则灵敏度为一常数若弹性特性是非线性的则灵敏度为一变数即表示此弹性元件在弹性变形范

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  （3 -1） 灵敏度系数受两个因素影响: 一个是受力后材料几何尺寸的变化 即（12μ） 另一个是受力后材料的电阻率发生的变化 即（Δρρ）ε 对金属材料电阻丝来说 灵敏度系数表达式中（12μ）的值要比（（Δρρ）ε）大得多 而半导体材料的（（Δρρ）ε）项的值比（12μ）大得多 大量实验证明 在电阻丝拉伸极限内 电阻的相对变化与应变成正比 即K为常数 实验证明 πE比

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