应变式传感器工作原理 应变式传感器工作原理及应用

应变式传感器工作原理及应用

应变式传感器是一种用金属弹性体将力转换为电信号的功能元件，一般由电阻应变计、弹性体、传输电路三部分组成。它是通过安装在弹性体敏感表面的电阻应变计组成的惠斯通电桥电路，在外加电源的激励下，实现“力—应变—电阻—电信号变化”四个转换环节转化的一种力敏传感器。电阻应变式传感器基本工作原理是弹性体的弹性虎克定律、电阻应变计的应变－电阻效应和惠斯通电桥原理。

应变式传感器具有很多优点：

1、分辨力高，能测出极微小的应变，如1-2微应变；

2、误差较小，一般小于1%；

3、尺寸小、重量轻。

4、测量范围大，从弹性变形一直可测至塑性变形（1-2%），最大可达20%；

5、既可测静态，也可测快速交变应力；

6、具有电气测量的一切优点，如测量结果便于传送、记录和处理；

7、能在各种严酷环境中工作。如从宇宙真空至数千个大气压；从接近绝对零度低温至近1000℃高温；离心加速度可达数十万个“g”；在振动、磁场、放射性、化学腐蚀等条件下，只要采取适当措施，亦能可靠地工作；

8、价格低廉、品种多样，便于选择和大量使用。

应变式压力传感器的工作原理以及它的组成结构分析

机械压力传感器也就是测力传感器，单位通常为N、KN、KGf等等。

压力传感器为电阻应变片式，主要由弹性体、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分组成。

应变片式压力传感器测量原理：当压力传感器弹性体在外力的作用下产生形变，附着于弹性体上的电阻应变片随即弯曲，电阻应变片阻值发生变化，再经测量电路将阻值变化转换为电信号（一般为毫伏信号）。

弹性体：弹性体即压力传感器外壳，主要材质有铝合金、合金钢、不锈钢。

电阻应变片：电阻应变片压力是传感器最重要的组成部分，常用的应变片基材采用高分子薄膜材料，应变材质通常为高纯度康铜 。电阻应变片通过脱水粘贴在弹性体上，弹性体受力形变，应变片随即跟着形变，从而改变电阻值。

测量电路：通过惠斯登电桥把电阻应变片的电阻变化转变为毫伏信号输出。

传输电缆：4芯屏蔽电缆，压力传感器为红黑绿白四线，红：电源+，黑：电源-；绿：信号+，白：信号-。

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