《传感器应用技术》电子课件 4-5电阻应变式传感器的参数
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《电阻应变式传感器》课件
1
电阻应变效应简介
深入了解电阻应变效应的基本原理和工作机制。
2
变形与电阻变化的关系
解释传感器受力变形时导致电阻变化的关系。
3
应变片的材料和制作工艺
探索应变片所使用的材料和制作工艺，以及其对传感器性能的影响。
电路设计
桥式电路的原理
了解桥式电路在电阻应变式传感 器中的作用和原理。
电阻应变式传感器的电路 设计要点
常见故障及排除方法
提供常见故障和ห้องสมุดไป่ตู้题的排除方法，确保传感器 的正常运行。
结论
1 优缺点和特点
总结电阻应变式传感器的优缺点和特点，了解其适用性和局限性。
2 市场前景和研究方向
展望电阻应变式传感器在未来的市场前景和可能的研究方向。
《电阻应变式传感器》 PPT课件
这是一份关于电阻应变式传感器的课件，将介绍该传感器的概述、原理、电 路设计和应用实例，帮助您理解其优缺点和市场前景。
传感器的概述
电阻应变式传感器
了解什么是电阻应变式传感器以及其在不同领 域的应用。
传感器的类型和特点
探索不同类型的传感器及其独特的特点和优势。
电阻应变式原理
探索设计电路时需要注意的关键 要点。
信号放大与滤波电路的设计
讲解信号放大和滤波电路在传感 器中的设计原则。
应用实例
1
工业自动化控制
展示电阻应变式传感器在工业领域中实
航空航天、汽车和建筑
2
际应用的案例。
探索电阻应变式传感器在航空航天、汽 车和建筑等领域的广泛应用。
维护与保养
维护周期和方法
讲解电阻应变式传感器的维护周期和适当的维 护方法。
《电阻应变式传感器》课件
薄膜电阻应变式传感器利用薄膜材料制作，具有高灵敏度、低热误差等特点；微型电阻应变式传感器则具有体积 小、重量轻、易于集成等优点，常用于微机电系统等领域。
03
电阻应变式传感器的测量电路
直流电桥测量电路
优点
简单、可靠、稳定性好。
缺点
对温度变化敏感，需要采取温度 补偿措施。
交流电桥测量电路
优点
对直流电源的稳定性要求较低，可以减小电源波动对测量结 果的影响。
在工业生产过程中，电阻应变式压力传感器被广泛应 用于压力控制、流量控制等场合，如气瓶压力监测、 管道压力监测等。
汽车行业
汽车发动机、气瓶、刹车系统等都需要用到压力传感 器，来监测和控制各种气体和液体的压力。
位移传感器的应用实例
自动化生产线
在自动化生产线上，位移传感器被用来检测和控制系 统中的物体位置，如机器人手臂的定位、传送带的物 体位置检测等。
电阻应变式传感器
目 录
• 电阻应变式传感器简介 • 电阻应变式传感器的类型与特性 • 电阻应变式传感器的测量电路 • 电阻应变式传感器的误差来源与补偿方法 • 电阻应变式传感器的应用实例
01
电阻应变式传感器简介
定义与工作原理
定义
电阻应变式传感器是一种将应变转换为电阻变化的传感器，通过测量电阻的变 化来测量受力状态。
总结词
半导体应变式传感器具有高灵敏度、 低温度系数和良好的线性等优点。
详细描述
半导体应变式传感器利用半导体的压 阻效应，即当半导体受到外力作用时 ，其电阻值会发生变化。这种传感器 常用于测量加速度、压力和振动等物 理量。
陶瓷电阻应变式传感器
总结词
陶瓷电阻应变式传感器具有耐高温、耐 腐蚀、高绝缘性和良好的稳定性等特点 。
03
电阻应变式传感器的测量电路
直流电桥测量电路
优点
简单、可靠、稳定性好。
缺点
对温度变化敏感，需要采取温度 补偿措施。
交流电桥测量电路
优点
对直流电源的稳定性要求较低，可以减小电源波动对测量结 果的影响。
在工业生产过程中，电阻应变式压力传感器被广泛应 用于压力控制、流量控制等场合，如气瓶压力监测、 管道压力监测等。
汽车行业
汽车发动机、气瓶、刹车系统等都需要用到压力传感 器，来监测和控制各种气体和液体的压力。
位移传感器的应用实例
自动化生产线
在自动化生产线上，位移传感器被用来检测和控制系 统中的物体位置，如机器人手臂的定位、传送带的物 体位置检测等。
电阻应变式传感器
目 录
• 电阻应变式传感器简介 • 电阻应变式传感器的类型与特性 • 电阻应变式传感器的测量电路 • 电阻应变式传感器的误差来源与补偿方法 • 电阻应变式传感器的应用实例
01
电阻应变式传感器简介
定义与工作原理
定义
电阻应变式传感器是一种将应变转换为电阻变化的传感器，通过测量电阻的变 化来测量受力状态。
总结词
半导体应变式传感器具有高灵敏度、 低温度系数和良好的线性等优点。
详细描述
半导体应变式传感器利用半导体的压 阻效应，即当半导体受到外力作用时 ，其电阻值会发生变化。这种传感器 常用于测量加速度、压力和振动等物 理量。
陶瓷电阻应变式传感器
总结词
陶瓷电阻应变式传感器具有耐高温、耐 腐蚀、高绝缘性和良好的稳定性等特点 。
《传感器技术与应用》课件第二章电阻式传感器
《传感器技术与应用 》课件第二章电阻式 传感器
目 录
• 电阻式传感器的概述 • 电阻式传感器的特性 • 电阻式传感器的设计与优化 • 电阻式传感器的实际应用案例 • 电阻式传感器的发展趋势与挑战 • 习题与思考题
01
电阻式传感器的概述
定义与工作原理
定义
电阻式传感器是一种将物理量（ 如力、压力、温度等）转换为电 阻值变化的传感器。
电阻式传感器的应用场景
01
02
03
04
压力测量
用于工业自动化、航空航天、 医疗等领域，如气瓶压力、气
瓶压力、血压计等。
流量测量
用于流量计、水表、煤气表等 仪表中，实现流量的精确测量
。
温度测量
用于温度计、温控器等仪表中 ，实现温度的精确测量。
重量测量
用于电子秤、天平等设备中， 实现重量的精确测量。
02
电阻式传感器的特性
线性与非线性
线性
电阻式传感器在一定范围内，其输出 电压或电阻值与输入的物理量呈线性 关系，使得测量结果更为准确。
非线性
当输入量超过一定范围，电阻式传感 器的输出与输入呈非线性关系，需要 进行线性化处理或选择合适的测量范 围。
灵敏度与分辨率
灵敏度
电阻式传感器对单位输入量的变化所产生的输出量的变化，是衡量传感器性能 的重要参数。
采用先进的信号处理技术和算法优化， 提取更准确的测量结果。
对传感器的敏感材料进行表面修饰和 功能化，增强其对特定被测物的响应。
温度稳定性与抗干扰性的改进
温度补偿技术
通过引入温度补偿机制，降低或消除传感器因温度变化引起的误 差。
噪声抑制与抗干扰设计
采用有效的噪声抑制和抗干扰设计，降低外部干扰对传感器性能的 影响。
目 录
• 电阻式传感器的概述 • 电阻式传感器的特性 • 电阻式传感器的设计与优化 • 电阻式传感器的实际应用案例 • 电阻式传感器的发展趋势与挑战 • 习题与思考题
01
电阻式传感器的概述
定义与工作原理
定义
电阻式传感器是一种将物理量（ 如力、压力、温度等）转换为电 阻值变化的传感器。
电阻式传感器的应用场景
01
02
03
04
压力测量
用于工业自动化、航空航天、 医疗等领域，如气瓶压力、气
瓶压力、血压计等。
流量测量
用于流量计、水表、煤气表等 仪表中，实现流量的精确测量
。
温度测量
用于温度计、温控器等仪表中 ，实现温度的精确测量。
重量测量
用于电子秤、天平等设备中， 实现重量的精确测量。
02
电阻式传感器的特性
线性与非线性
线性
电阻式传感器在一定范围内，其输出 电压或电阻值与输入的物理量呈线性 关系，使得测量结果更为准确。
非线性
当输入量超过一定范围，电阻式传感 器的输出与输入呈非线性关系，需要 进行线性化处理或选择合适的测量范 围。
灵敏度与分辨率
灵敏度
电阻式传感器对单位输入量的变化所产生的输出量的变化，是衡量传感器性能 的重要参数。
采用先进的信号处理技术和算法优化， 提取更准确的测量结果。
对传感器的敏感材料进行表面修饰和 功能化，增强其对特定被测物的响应。
温度稳定性与抗干扰性的改进
温度补偿技术
通过引入温度补偿机制，降低或消除传感器因温度变化引起的误 差。
噪声抑制与抗干扰设计
采用有效的噪声抑制和抗干扰设计，降低外部干扰对传感器性能的 影响。
电阻应变式传感器的工作原理PPT课件可编辑全文
图为 应变片敏感栅半
圆弧部分的形状。沿 轴向应变为ε，沿横向 应变为εr 。
θ
dθ
dl
20丝21绕式应变片敏感栅半圆弧形部分
若敏感栅有n根纵栅，每根长为l，半径为r，在轴
向应变ε作用下，全部纵栅的变形视为ΔL1
ΔL1= n lε 半圆弧横栅同时受到ε和εr的作用，在任一微小段长度 d l = r dθ上的应变εθ可由材料力学公式求得
1 2r1 2rco 2s
每个圆弧形横栅的变形量Δl为
l 0 rd l0 rd 2 r r
纵栅为n根的应变片共有n-1个半圆弧横栅，全部横栅
的变形量为 L2n20 212 1rr
应变片敏感栅的总变形为
L L 1 L 2 2 n 2 n l 1 r n 2 1 rr
敏感栅栅丝的总长为L，敏感栅的灵敏系数为KS，则 电阻相对变化为
2021
2.箔式应变片 它是利用照相制版或光刻技术将厚约0.003～0.01mm的金
属箔片制成所需图形的敏感栅，也称为应变花。 优点：①.可制成多种复杂形状尺寸准确的敏感栅，其栅长l可 做0.2mm，以适应不同的测量要求；②.与被测件粘贴结面积 大； ③.散热条件好，允许电流大，提高了输出灵敏 度； ④.横向效应小。
中给出了为1/10和1/20时δ的数值。
误差δ的计算结果
l
δ（%）
1/10
1.62
1/20
0.52
2021
由表可知，应变片栅长与正弦应变波的波长之比愈
小，相对误差δ愈小。当选中的应变片栅长为应变波长
的（1/10~1/20）时，δ将小于2%。
因为
f
式中 υ——应变波在试件中的传播速度； f——应变片的可测频率。
《电阻应变传感器》PPT课件
38
§3 电阻应变片的温度误差及补偿
3.2 温度补偿方法
两大类： 桥路补偿和应变片自补偿。
39
一、桥路补偿法
桥路补偿是称补偿片法。 图(a)是电桥补偿法的原理图。 电桥输出电压Uo与桥臂参数的关系为：
Uo=A(R1R4-RBR3)
R1
RB
Uo
R3
R4
U
~
(a)
F
R1
F
RB
R1—工 作 应 变RB片—；补 偿 应 变 片
dr dl
r
l
式中, μ为电阻丝材料的泊松比， 负号表示应变方向相反。
10
dR (1 2 ) d
R
dR dl dS d RlS
或dRd源自R (1 2 ) 通常把单位应变能引起的电阻值变化称为电阻丝的灵敏系
数。 其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化量，其表达
式为
dR
d
K R 1 2
当被测试件不承受应变时，R1和RB又处于同一环境温度为t 的温度场中，调整电桥参数使之达到平衡，此时有
Uo A(R1R4 RBR3) 0
工程上，一般按R1 = RB = R3 = R4 选取桥臂电阻。
41
当温度升高或降低Δt=t-t0时，两个应变片因温度而引起的电 阻变化量相等，电桥仍处于平衡状态， 即
折算应变为：
t
lt
l0
( 丝 试 )t
37
3.1 应变片的温度误差产生原因
由此引起电阻的变化为：
Rt R0 K t R0 K ( 丝 试 )t
则引起总的电阻的变化为：
Rt Rt Rt R0t R0 K ( 丝 试 )t
则附加虚假应变量为：
最新传感器与测试技术课件第五章电阻应变片ppt课件
o短接式应变片敏感栅平行排列，两端用直径比栅线直径大 5～10倍的镀银丝短接而成，其优点是克服了横向效应 (xiàoyìng)。
第十三页，共50页。
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
➢箔式应变(yìngbiàn)片：利用照相制版或光刻技术， 将厚约为0.003～0.01mm的金属箔片制成敏感栅。
应变片
第二十四页，共50页。
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
➢直流电桥的工作
(gōngzuò)原理
输出 U0 U ab
(shūc
U ad
(
R1
R1R3 R2
R2 )(R3
R4 R4
)
U
I
平h衡ū)条件： R1R3 R2R4
工作时，各桥臂阻值变化，则输出电压U0 0
定义(dìngyì)电桥的灵敏度S为B：
R L/A
任一参数变化均会引起电阻(diànzǔ)变化,求导数
dR
A
dL
L
A2
dA
L A
d
代入 R L / A
dR dL dA d R LA
第六页，共50页。
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
x——电阻丝轴向相对变形(biàn xíng)，或称 纵y—向—应电变阻。丝径向相对变形(biàn xíng)，或称横向应
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
第二篇 常用传感器的原理(yuánlǐ)及应 用
第5章 电阻(diànzǔ)应变式传 感器
1.掌握传感器工作原理及性能
2.了解传感器结构、种类
3.掌握测量电路(diànlù)及其补偿方法
4.掌握应变片的布置及接桥方式
第十三页，共50页。
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
➢箔式应变(yìngbiàn)片：利用照相制版或光刻技术， 将厚约为0.003～0.01mm的金属箔片制成敏感栅。
应变片
第二十四页，共50页。
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
➢直流电桥的工作
(gōngzuò)原理
输出 U0 U ab
(shūc
U ad
(
R1
R1R3 R2
R2 )(R3
R4 R4
)
U
I
平h衡ū)条件： R1R3 R2R4
工作时，各桥臂阻值变化，则输出电压U0 0
定义(dìngyì)电桥的灵敏度S为B：
R L/A
任一参数变化均会引起电阻(diànzǔ)变化,求导数
dR
A
dL
L
A2
dA
L A
d
代入 R L / A
dR dL dA d R LA
第六页，共50页。
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
x——电阻丝轴向相对变形(biàn xíng)，或称 纵y—向—应电变阻。丝径向相对变形(biàn xíng)，或称横向应
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
第二篇 常用传感器的原理(yuánlǐ)及应 用
第5章 电阻(diànzǔ)应变式传 感器
1.掌握传感器工作原理及性能
2.了解传感器结构、种类
3.掌握测量电路(diànlù)及其补偿方法
4.掌握应变片的布置及接桥方式
电子课件-《传感器技术与应用》-A05-3188 第四章 力敏传感器
第四章 力敏传感器
常见的压电式传感器
第四章 力敏传感器
2.压电材料特点和分类
用于制作压电元件的压电材料一般分为三大类： 一是压电晶体（单晶），它包括石英晶体和其他 压电单晶； 二是压电陶瓷； 三是新型压电材料，其中有压电半导体和有机高 分子压电材料两种。
第四章 力敏传感器
石英晶体薄片
压电陶瓷
第四章 力敏传感器
二、压电材料的主要特性参数
1.压电常数
压电常数是衡量材料压电效应强弱的参数，它直接 关系到压电元件输出的灵敏度。
2.弹性常数
压电材料的弹性常数、刚度决定着压电元件的固有 频率和动态特性。
3.介电常数
对于一定形状、尺寸的压电元件，其固有电容与介 电常数有关；而固有电容又影响着压电传感器的频率 下限。
电阻应变片的工作原理是利用导体或半导体材料 的电阻应变效应，即导体或半导体材料在外力作用下， 会产生机械变形，其电阻值也将随着发生变化的现象。
第四章 力敏传感器
实验表明，在金属丝的弹性变形范围内，当金属 丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，当 金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积 减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩 时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。
第四章 力敏传感器
二以使用面积和电阻值表示，如 （3×10）mm2，120Ω。
2.应变片的灵敏系数K 3.应变片允许工作电流 4.应变极限 5.横向效应
第四章 力敏传感器
三、电阻应变片的选用
1.电阻应变片的选择 （1）应变片结构形式的选择
第四章 力敏传感器
名称 丝式 箔式 薄膜式
特点 制造简单、价格便宜、性能稳定、易于粘贴等优点，但蠕 变较大，金属丝易脱胶，逐渐被箔式所取代，多用于大批量、 一次性试验 表面积与截面积之比大，散热条件好，允许通过较大电流， 从而增大输出信号，提高灵敏度；可根据测量需要制成任意 形状，在制造工艺上能保证敏感栅尺寸准确线条均匀；具有 较好的可挠性，有利于粘贴及应变的传递；易加工，适于批 量生产 应变灵敏系数大，允许电流密度大，工作范围广，易实现 工业化生产，但难以控制电阻与温度和时间的变化关系，是 一种很有前途的新型应变片
传感器原理与应用课件 第4章 电阻应变式传感器
差动全桥电路
由四个电阻应变片组成桥式电路，相对两片受拉，另相对两片受压，输出电压 是单片电阻应变片的8倍，提高了灵敏度和减小了非线性误差。
差分放大电路
作用
将电桥输出信号进行放大，便于 传输和处理。
特点
具有抑制零点漂移、抑制干扰信 号和共模信号、提高放大倍数等 作用。
电压放大电路
作用
将差分放大电路的输出信号进一步放大，以满足后续处理电路的需要。查传感器的重复性。
线性校准
在多个不同的应变状态下，检 查传感器的线性输出。
维护与保养
定期清洁
使用柔软的干布清洁传感器表 面，避免使用含有化学物质的
清洁剂。
检查电缆
定期检查电缆是否破损或松动 ，保持电缆干燥。
防尘防水
保持传感器表面清洁，避免灰 尘和水的侵入。
存储
在长期不使用时，将传感器存 放在干燥、无尘的地方。
常见故障与排除方法
01
02
03
无输出
检查电源是否正常，检查 电缆是否连接良好，检查 传感器是否损坏。
输出不稳定
检查周围是否存在干扰源 ，检查传感器是否安装牢 固。
精度下降
可能是由于长期使用或环 境因素导致的，需要进行 校准或更换传感器。
THANKS
其他类型的电阻应变式传感器
01
其他类型的电阻应变式传感器包 括薄膜电阻应变片、厚膜电阻应 变片等。
02
这些传感器具有不同的结构和工 作原理，适用于不同的应用场景 。
03
电阻应变式传感器的测量电 路
电桥电路
差动半桥电路
由两个电阻应变片反向串联组成，输出电压与单片电阻应变片的输出电压相比 提高了一倍，减小了温度误差。
振动测量
由四个电阻应变片组成桥式电路，相对两片受拉，另相对两片受压，输出电压 是单片电阻应变片的8倍，提高了灵敏度和减小了非线性误差。
差分放大电路
作用
将电桥输出信号进行放大，便于 传输和处理。
特点
具有抑制零点漂移、抑制干扰信 号和共模信号、提高放大倍数等 作用。
电压放大电路
作用
将差分放大电路的输出信号进一步放大，以满足后续处理电路的需要。查传感器的重复性。
线性校准
在多个不同的应变状态下，检 查传感器的线性输出。
维护与保养
定期清洁
使用柔软的干布清洁传感器表 面，避免使用含有化学物质的
清洁剂。
检查电缆
定期检查电缆是否破损或松动 ，保持电缆干燥。
防尘防水
保持传感器表面清洁，避免灰 尘和水的侵入。
存储
在长期不使用时，将传感器存 放在干燥、无尘的地方。
常见故障与排除方法
01
02
03
无输出
检查电源是否正常，检查 电缆是否连接良好，检查 传感器是否损坏。
输出不稳定
检查周围是否存在干扰源 ，检查传感器是否安装牢 固。
精度下降
可能是由于长期使用或环 境因素导致的，需要进行 校准或更换传感器。
THANKS
其他类型的电阻应变式传感器
01
其他类型的电阻应变式传感器包 括薄膜电阻应变片、厚膜电阻应 变片等。
02
这些传感器具有不同的结构和工 作原理，适用于不同的应用场景 。
03
电阻应变式传感器的测量电 路
电桥电路
差动半桥电路
由两个电阻应变片反向串联组成，输出电压与单片电阻应变片的输出电压相比 提高了一倍，减小了温度误差。
振动测量
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将电阻应变计安装在构件表面，在应变计轴线方向的单向应力作用下， 敏感栅的电阻变化率和引起此电阻变化的构件表面在应变计轴线方向的应
变ε之比，称为电阻应变计的灵敏系数K 即
它表示电阻应变计输出信号与输入信号在数量上的关系，是电阻应变 计的主要工作特性之一。
5.应变极限
• 应变极限
– 指在一定的温度下，指示 应变值与真实应变的相对 差值不超过规定值（一般 为1 0 ％）时的最大真实应 变值.
100% 90%
指示应变εi
1
εj
真实应变εg
6.最大工作电流
• 最大工作电流
– 应变片不因电流产生的热量而影响测量精度所允许通过 的最大电流。
– 静态测量时，最大工作电流为25m A ；在动态测量时， 可达7 5～1 0 0 m A 。
7.极限工作温度
• 极限工作温度
– 应变片在规定条件下，能保持其工作特性不变或在允许 范围内变化的最高工作温度或最低工作温度。
– 电阻值大，可承受的电压值大，但 提高电阻值会使敏感栅尺寸变大；
– 常见值：6 0 、1 20 、20 0 、350 、 50 0 、1 0 0 0 （Ω），其中1 20 和 350 Ω最常见。
3.绝缘电阻
• 绝缘电阻
– 敏感栅与基底之间 的电阻值
– 一般大于1 0 1 0Ω
4.灵敏系数
• 灵敏系数
1 . 几何尺寸 2. 应变片电阻值 3. 绝缘电阻 4 . 灵敏系数 5. 应变极限
6 . 最大工作电流 7 . 极限工作温度 8 . 机械滞后 9 . 零漂 1 0 . 蠕变
1.几何尺寸
• 几何尺寸
– 栅长 变片电阻值
• 应变片电阻值
– 没有安装也不受外力情况下，于室 温时测定的电阻值；
产生的原因：由于胶层之间发生“滑动”，使力传到敏感栅的 应变量逐渐减少。
电子信息工程技术专业教学资源库
THANK YOU
课程组: 梁长垠、宋荣、苏全、韩君、张胜宇、贾方亮、梁召峰
《传感器应用技术》课程
Sensors application technology
电阻应变式传感器的参数
P a ra m e te rs o f re s is ta nc e s tra in s e ns or
课程组: 梁长垠、宋荣、苏全、韩君、张胜宇、贾方亮、梁召峰
课程内容 Course Contents
8.机械滞后
• 机械滞后
–应变片粘贴在被测 指 试件上，当温度恒 示 定时，其加载特性 应
变
与卸载特性不重合， εi 即为机械滞后。
卸载 Δε
加载
机械应变εR
Δε1
8.机械滞后
机械滞后产生原因：
应变片在承受机械应变后的残余变形，使敏感栅电阻发生少 量不可逆变化；在制造或粘贴应变片时，敏感栅受到的不适当 的变形或粘结剂固化不充分等。机械滞后值还与应变片所承受 的应变量有关，加载时的机械应变愈大，卸载时的滞后也愈大。 所以，通常在实验之前应将试件预先加、卸载若干次，以减少 因机械滞后所产生的实验误差。
9.零漂
零漂：
对于粘贴好的应变片，当温度恒定时，不承受应变时，其电 阻值随时间增加而变化的特性，称为应变片的零点漂移。
产生的原因：敏感栅通电后的温度效应；应变片的内应力逐渐 变化；粘结剂固化不充分等。
10.蠕变
蠕变：
如果在一定温度下，使应变片承受恒定的机械应变，其电阻 值随时间增加而变化的特性称为蠕变。一般蠕变的方向与原应 变量的方向相反。
变ε之比，称为电阻应变计的灵敏系数K 即
它表示电阻应变计输出信号与输入信号在数量上的关系，是电阻应变 计的主要工作特性之一。
5.应变极限
• 应变极限
– 指在一定的温度下，指示 应变值与真实应变的相对 差值不超过规定值（一般 为1 0 ％）时的最大真实应 变值.
100% 90%
指示应变εi
1
εj
真实应变εg
6.最大工作电流
• 最大工作电流
– 应变片不因电流产生的热量而影响测量精度所允许通过 的最大电流。
– 静态测量时，最大工作电流为25m A ；在动态测量时， 可达7 5～1 0 0 m A 。
7.极限工作温度
• 极限工作温度
– 应变片在规定条件下，能保持其工作特性不变或在允许 范围内变化的最高工作温度或最低工作温度。
– 电阻值大，可承受的电压值大，但 提高电阻值会使敏感栅尺寸变大；
– 常见值：6 0 、1 20 、20 0 、350 、 50 0 、1 0 0 0 （Ω），其中1 20 和 350 Ω最常见。
3.绝缘电阻
• 绝缘电阻
– 敏感栅与基底之间 的电阻值
– 一般大于1 0 1 0Ω
4.灵敏系数
• 灵敏系数
1 . 几何尺寸 2. 应变片电阻值 3. 绝缘电阻 4 . 灵敏系数 5. 应变极限
6 . 最大工作电流 7 . 极限工作温度 8 . 机械滞后 9 . 零漂 1 0 . 蠕变
1.几何尺寸
• 几何尺寸
– 栅长 变片电阻值
• 应变片电阻值
– 没有安装也不受外力情况下，于室 温时测定的电阻值；
产生的原因：由于胶层之间发生“滑动”，使力传到敏感栅的 应变量逐渐减少。
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课程组: 梁长垠、宋荣、苏全、韩君、张胜宇、贾方亮、梁召峰
《传感器应用技术》课程
Sensors application technology
电阻应变式传感器的参数
P a ra m e te rs o f re s is ta nc e s tra in s e ns or
课程组: 梁长垠、宋荣、苏全、韩君、张胜宇、贾方亮、梁召峰
课程内容 Course Contents
8.机械滞后
• 机械滞后
–应变片粘贴在被测 指 试件上，当温度恒 示 定时，其加载特性 应
变
与卸载特性不重合， εi 即为机械滞后。
卸载 Δε
加载
机械应变εR
Δε1
8.机械滞后
机械滞后产生原因：
应变片在承受机械应变后的残余变形，使敏感栅电阻发生少 量不可逆变化；在制造或粘贴应变片时，敏感栅受到的不适当 的变形或粘结剂固化不充分等。机械滞后值还与应变片所承受 的应变量有关，加载时的机械应变愈大，卸载时的滞后也愈大。 所以，通常在实验之前应将试件预先加、卸载若干次，以减少 因机械滞后所产生的实验误差。
9.零漂
零漂：
对于粘贴好的应变片，当温度恒定时，不承受应变时，其电 阻值随时间增加而变化的特性，称为应变片的零点漂移。
产生的原因：敏感栅通电后的温度效应；应变片的内应力逐渐 变化；粘结剂固化不充分等。
10.蠕变
蠕变：
如果在一定温度下，使应变片承受恒定的机械应变，其电阻 值随时间增加而变化的特性称为蠕变。一般蠕变的方向与原应 变量的方向相反。