第3章 应变片式电阻传感器 3.1 电阻应变片的工作原理 1、金属的应变效应 金属丝的电阻随着它所受的机械变形(拉伸或压缩)的大小 而发生相应变化的现象称为金属的应变效应。 Rl/A;在外力的作用下、l、A变化,故R发生改变。 (对于半导体材料,称此现象为压阻效应) 2、电阻应变片的结构和工作原理 1)基本结构(丝绕式) 金属丝绕制成敏感栅,敏感应 变的变化;基底用来固定敏感栅 ,同时还有绝缘作用;覆盖层主 要起保护作用。敏感栅焊接引出 线用以和外接导线相连。 2)灵敏系数 灵敏系数就是单位应变所能引起的电阻的相对变化。 在外力作用下,电阻丝的电阻变化为 电 阻丝 的轴 向应变 横向应变 在弹性范围内金属的轴向应变与横向应变成正比,即有 :/;称为泊松比或横向变形系数。有: Ks为金属丝的应变灵敏系数,Ks越大,单位变形引起的 电阻相对变化越大。Ks受两个因素的影响: 第一项(12),这主要是金属受拉伸后,材料几何尺寸发生变 化引起-金属应变效应 第二项是由于受力后,材料的电阻率变化引起-半导体压阻效应 在金属丝的变形在弹性范围内,电阻的相对变化R/R与 应变是成正比的,即Ks为一常数