电阻式传感器电路 电阻式传感器测量原理和测量电路

电阻式传感器测量原理和测量电路

电阻式传感器的基本原理是将被测的非电量转化成电阻值的变化，再经过转换电路变成电量输出。根据传感器组成材料变化或传感器原理变化，产生了各种各样的电阻式传感器，主要包括压敏式传感器、热敏传感器、光敏传感器、湿敏传感器。

电阻传感器可以测量力、压力、位移、应变、加速度和温度等非电量参数。电阻式传感器结构简单，性能稳定，灵敏度较高，有的还可用于动态测量。

以典型的固态压阻式压力传感器为例，硅单晶材料在受到外力作用产生极微小应变时，其内部原子结构的电子能级状态会发生变化，从而导致其电阻率剧烈变化。用此材料制成的电阻也就出现极大变化，这种物理效应称为压阻效应。利用压阻效应原理，采用集成工艺技术经过掺杂、扩散，沿单晶硅片上的特点晶向，制成应变电阻，构成惠斯登电桥（Wheatstone bridge），利用硅材料的弹性力学特性，在同一片硅材料上进行各向异性微加工，就制成了一个集力敏与力电转换检测于一体的扩散硅传感器。 再给传感器匹配一个放大电路及相关外围部件，使之输出一个标准信号，就组成了一台完整的变送器。

图1 硅压阻式压力传感器结构及等效原理图

图2 恒流驱动典型电路

硅压阻式传感器一般对温度比较敏感，但随着集成工艺技术的进步，扩散硅敏感膜的四个电阻一致性也得到进一步提高，而且在新一代的传感器中，原始的手工补偿已被激光调阻、计算机自动修调等技术所替代，传感器的温度系数已经非常小了，工作温度范围也大幅度提高了。

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电阻式传感器的工作原理是什么？

电阻式传感器是冶金、电力、交通、石化、商业和生物医学以及国防等部门进行自动称重、过程检测和实现生产过程自动化不可缺少的工具之一。普通电阻传感器朝着高精度、使用方便快捷、省力的方向发展。电阻传感器是一种将应变信号直接转换为电的敏感信号，因此适用于制作电阻传感器。那么电阻式传感器的工作原理是什么?一起来了解一下吧!

电阻式传感器的工作原理

　　一、电阻式传感器结构

　　电阻式传感器一般由电阻元件及电刷两个基本部分组成。与电阻元件相比，电刷的运动可以是直线运动、旋转和螺旋运动，因此直线位移或角位移可以转换为具有一定函数关系的电阻或电压输出。电阻元件其实就是电阻丝，通常由康铜丝、铂铱合金及卡玛丝组成。而电刷常用银、铂铱和铂铑等金属材料组成。电阻式传感器的骨架常用材料为陶瓷、酚醛树脂、夹布胶木等绝缘材料，骨架的结构形式很多，常用矩形。

　　二、电阻式传感器分类

　　电阻式传感器种类有多种，按照其工作原理的不同可以分为电阻应变式、电位计式、热电阻式和半导体热能电阻传感器等等。还有两种使用最频繁的种类叫做光敏电阻传感器和热敏电阻传感器。光纤不受任何电磁信号的干扰，并且能使传感器的电子元件与其他电的干扰相隔离。正是因为这样，光电传感器具有其他传感器所不能取代的优越性。

　　三、电阻式传感器的工作原理

　　电阻式传感器的工作原理是依据金属电阻各不相同的原理。金属体有一定的电阻，电阻值因金属类型而异。相同的材料越薄或越薄，电阻值就越大。当增加外力时，如果金属变细变长，电阻值就会增加;如果变厚变短，电阻值就会降低。如果金属电阻安装在应变物体上，当物体膨胀时，金属体也会以一定的比例膨胀，从而产生相应的变化。

　　以上就是关于电阻式传感器的工作原理的全部内容分享，小编还总结了电阻式传感器的分类和电阻式传感器的结构。电阻传感器是一种以某种方式将测量的变化转换为敏感元件电阻值的变化，然后通过电路转换为电压或电流信号输出的传感器。它可用于各种机械和热量的检测。结构简单，性能稳定，成本低。因此，它已广泛应用于许多行业。

引用：电阻式传感器的工作原理是什么?-深圳宇凡微

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