電阻應變式傳感器主要由彈性體、應變計、惠斯通電路、補償電路、電纜線、膠粘劑和密封材料等幾部分組成
3、電阻應變計基本結構
l——絲柵長 b——絲柵寬
圖一 電阻應變計基本結構
4、電阻應變式傳感器基本原理
(1)電阻應變計原理
將電阻應變計安裝(如粘貼)在被測構件表面上,構件受力而變形時,電阻應變計的敏感柵隨之產(chǎn)生相同應變,其電阻值發(fā)生變化。因此電阻應變計的主要性能與敏感柵的電阻應變效應有關。
電阻應變效應即導體或半導體材料在外界力作用下產(chǎn)生機械變形時,其電阻值相應發(fā)生變化。
圖二 敏感柵金屬絲受外力變形示意圖
如圖二所示取出和應變計敏感柵材料相同的金屬絲進行分析。
外力F加載前金屬絲電阻值為:
外力F加載后金屬絲電阻值變化量為:
金屬絲受拉(F>0),阻值增大,金屬絲受壓(F<0),阻值減小。
這樣就實現(xiàn)了力到阻值的轉變。
(2)惠斯通橋路原理
圖三 惠斯通電橋示意圖
從圖三可以得出:
也就是說理想狀態(tài)下當時,惠斯通電橋處在平衡狀態(tài)。給傳感器加載,若應變計
及
受拉,則應變計
及
就會受壓;若應變計
及
受壓,則應變計
及
就會受拉;必然出現(xiàn)
或
的情況,這樣就打破了惠斯通電橋的平衡,使輸出端電壓
≠0。
加載載荷越大,應變計應變越大,阻值變化也越大,電橋也就更大?;菟雇蚵氛强吭撛韺崿F(xiàn)了力到電信號的轉變。
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