电阻应变式称重传感器的设计
基于电阻应变片式传感器的电子秤设计
基于电阻应变片式传感器的电子秤设计摘要：给出了采用STM32F103ZET6单片机作为微控制器，结合电阻应变片式传感器、A/D转换器、开关、液晶触摸屏等部分设计的一种简易电子秤的实现方法，可以实现称重，称重后的金额计算以及多金额时金额的累加计算等功能，程序内部附带算术计算器。
本电子秤具有体积小、成本低、精确度和可靠性高等特点。
关键词：传感器；单片机；STM32F103ZET6；电子秤Abstract: STM32F103ZET6 is presented as A micro controller, combined with theresistance strain chip sensor, A/D converter, switch, LCD touch screen and other part of the design of A simple method to realize the electronic scale, can realize the weighing, after weighing more than the amount of calculation, and the amount accumulative calculation of the function, such as within the program comes with arithmetic calculator. This electronic scale is small volume, low cost, high accuracy and reliability, etc.Key words: sensor; Single chip microcomputer; STM32F103ZET6; Electronic scale1系统方案 (4)1.1内部核心论证与选择 (4)1.2 称重传感器的论证与选择 (4)1.3 输入与输出模块的选择 (4)2系统理论分析与计算 (5)2.1 系统总设计 (5)2.2 简易电子秤工作原理 (5)2.3 四臂全桥放大电路的原理分析与计算 (5)3电路与程序设计 (5)3.1电路的设计 (5)3.1.1控制部分电路 (6)3.1.2传感器模块 (6)3.1.3转化电路 (6)3.1.4降压模块 (7)3.1.5显示与输入模块 (7)3.2程序的设计 (8)3.2.1程序工作原理的简介 (8)3.2.2主程序流程图 (8)4测试方案与测试结果 (10)4.1测试方案 (10)4.2 测试条件与仪器 (10)4.3 测试结果及分析 (10)4.3.1测试结果(数据) (10)4.3.2测试分析与结论 (10)结语 (11)0 引言称重装置目前已经普遍应用到国民经济的各个领域，并且对称重仪表的要求也越来越高，例如仪表要求具有更高的抗干扰能力和更高的精度[1]，早期电子秤一般是通过模拟电路来实现的，随着电子技术的发展和数字芯片价格的逐渐降低，模拟控制已经慢慢被数字控制替代，而电子秤设计的模式也大多转变为以处理器为核心的模式，其精度与可靠性也都有明显的提高[2]。
基于电阻应变式传感器电子秤设计
实验7 压力传感器特性与电子秤的设计一、实验目的1了解金属箔式应变片的应变效应和性能;2掌握电子秤的设计、制作和调试技巧。
二、实验要求1测量应变式传感器的压力特性，计算其灵敏度;2根据应变式传感器的压力特性设计一个量程为199.9克的电子秤三、实验仪器YJ-CGQ-I典型传感特性综合实验仪、应变传感器实验模板、实验装置、数字万用表、砝码、3.5mm连接线、1.5mm连接线、压力传感器1.应变传感器实验模板如图2所示3.实验装置如图3所示图3四、实验提示1．压力传感器金属导体的电阻随其所受机械形变（伸长或缩短）的大小而发生变化，其原因是导体的电阻与材料的电阻率以及它的几何尺寸（长度和截面）有关。
由于导体在承受机械形变过程中，其电阻率、长度和截面积都要发生变化，从而导致其电阻发生变化，因此电阻应变片能将机械构件上应力的变化转换为电阻的变化。
电阻应变片一般由敏感栅、基底、粘合剂、引线、盖片等组成。
应变片的规格一般以使用面积和电阻值来表示，如“3×10mm2，350Ω”。
敏感栅由直径约0.01mm--0.05mm高电阻系数的细丝弯曲成栅状，它实际上是一个电阻元件，是电阻应变片感受构件应变的敏感部分。
敏感栅用粘合剂将其固定在基片上。
基底应保证将构件上的应变准确地传送到敏感栅上去，故基底必须做得很薄（一般为0.03mm--0.06mm），使它能与试件及敏感栅牢固地粘结在一起；另外，它还应有良好的绝缘性、抗潮性和耐热性。
基底材料有纸、胶膜和玻璃纤维布等。
引出线的作用是将敏感栅电阻元件与测量电路相连接，一般由0.1mm--0.2mm低阻镀锡铜丝制成，并与敏感栅两端输出端相焊接，盖片起保护作用。
在测试时，将应变片用粘合剂牢固地粘贴在被测试件的表面上，随着试件受力变形，应变片的敏感栅也获得同样的形变，从而使电阻随之发生变化。
通过测量电阻值的变化可反映出外力作用的大小。
压力传感器是将四片电阻分别粘贴在弹性平行梁的上下两表面适当的位置，梁的一端固定，另一端自由用于加载荷外力F如图4所示。
基于电阻应变式传感器的电子秤设计
摘要电阻应变式传感器是根据应变原理，通过应变片和弹性元件将机械构件的应变或应力转换为电阻的微小变化再进行电量测量的装置。
电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种，广泛应用于电子秤以及各种新型结构的测量装置。
应变式传感器具有以下优点：（1）测量范围宽、精度高，如测量力可达10-1～106N、0.05% F.S，测量压力可达10～1011Pa、0.1% F.S，测量应变可达με～kμε级；（2）动态响应好，一般电阻应变片响应时间为10-7s，半导体式应变片响应时间达10-11s；（3）结构简单，使用方便，体积小，重量轻；品种多，价格低，耐恶劣环境，易于集成化和智能化。
电阻应变片传感器通过调节放大器的放大倍数，并采用A/D转换器，通过A/D转换电路把接收到的模拟信号转换成数字信号，传送到显示电路，最后由显示电路显示数据。
这种电子秤具有精确度高，操作简单，性能稳定，价格低廉，成本低，制作简单等优点。
关键字：电子秤、电子应变片、A/D转换器，显示电路LED。
目录摘要 (I)目录 (II)前言 (1)第1 章绪论 (2)1.1 课题意义 (2)1.2课题方案 (2)第2章测量电路 (3)2.1 应变式传感器的工作原理 (3)2.2 电阻应变片的特性 (4)2.2.1 电阻应变片 (4)2.2.2 横向效应 (5)2.2.3 应变片的温度误差及补偿 (6)2.3电阻应变式传感器的测量电路 (8)2.3.1 直流电桥 (8)2.3.2 交流电桥 (11)第3章应变传感器的应用 (13)3.1 柱(筒)式力传感器 (13)3.2 膜片式压力传感器 (13)第4章差动放大电路 (15)4.1仪表仪器放大器的选择 (15)4.2 差动放大电路图： (16)4.3 A/D转换 (16)4.4 A/D转换器的选择 (17)4.5 电压表部分电路图应用 (17)第5章用电阻片构成的电子秤 (19)总结 (21)参考文献 (22)前言本文简述的是由电阻应变片式传感器组成的电子秤。
课程设计-电阻应变式称重传感器设计
课程设计-电阻应变式称重传感器设计
电阻应变式称重传感器设计
摘要：在分析重力传感器信号特性的基础上，模块化地设计了称重传感器信号的调理电路并对其进行了仿真实验。
结果表明：电路能实时、准确地处理信号，且工作稳定，可靠，重复性好，抗干扰能力强，可实现精密测量的目的。
关键词：称重；Lab view；电阻应变式传感器；放大电路。
一、引言
随着现代数据采集系统的不断发展，对高精度信号调理技术的要求也越来越高。
由于传感器输出的信号往往存在温漂、信号比较小及非线性等问题，
因此它的信号通常不能被控制元件直接接收，这样一来，信号调理电路就成为数据采集系统中不可缺少的一部分，并且其电路设计的优化程度直接关系
到数据采集系统的精度和稳定性。
在称重传感器信号检测中，检测精度受到诸多因素的影响，其中电桥激励电压源的精度和稳定度是影响信号精确度的重要因素之一。
电桥输出与激励电压成正比，因此，激励电压出现任何漂移都将导致电桥输出出现相应的漂移。
并且现场工作环境恶劣，可能存在粉尘、振动、噪声以及电磁干扰等，称重传感器输出的几百微伏至几十毫伏信号极易受到干扰。
所以研究抗干扰能力强、实时性好的信号变送和传输技术对保证检测精度具有重要意义。
二工作原理
1、原理框图
2、称重传感器（MS-1）
MS—1型钢制“S”称重传感器，承受拉、压外力均可，输出对称性好，结构紧凑、安装方便、规格齐全。
可用于制造机电结合称、吊钩秤、料斗秤及各种专用称、工艺称等。
外形尺寸
量程：50kg；
尺寸：A=51mm；B=13mm；C=64mm；螺纹（公制mm）：M8×1.25；
技术指标：
标定数据：。
第07单元 电阻应变式传感器应用——称重实验
砝码产生的实际电压变化值:
（3）观察场景模拟实验界面情况 （4）更换砝码
片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。
（1）电子应变片的结构
金属丝式应变片的结构包括： 1）基底 2）敏感栅 3）盖层 4）引线
（2）电阻的应变效应 金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻
值随着它所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生 变化的现象，称为金属电阻的应变效应。应变效应 图如下
原始电阻为:
⑦J2接口，测量直流电桥平衡电路输出的负端电压，即 AD623负端输入（2脚）电压；
⑧接地GND接口J4；
⑨信号AD值接口接口J3，测试经信号放大模块放大后电路 输出的电压，该电压由AD623（6脚）输出，经R3和R7分 压后采集R7的电压；
信号放大电路:
输出电压经过分压后作为A/D转换器的输入模拟电 压，即模块中信号AD值对地电压，它的为：
直流电桥电路图：
交流电桥电路：
（1）直流电桥工作原理 输出电压即为电桥输出端的开路电压，其表达式为：
（2）电阻应变片的测量电桥 电阻应变式传感器的测量直流电桥电路：
受到拉应变，电路输出电压为：
假设一只受拉，一只受压，且受力相等，使得应变 片的电阻变化大小也相等，即，电路的输出电压为：
（3）应变片直流全桥电路 将4只应变片接入电桥，且差动工作，电路构成四臂 直流电桥。当电桥四个臂的电阻发生改变而产生增 量时，假定和臂受到拉应变，和臂受到压应变，此 时若四臂电阻变化相等，即,则输出电压为：
信号放大的放大系数为：
（2）称重传感模块场景模拟界面认识
任务一 实验目的 任务二 实验原理 任务三 实验步骤
1. 启动称重传感模块 称重传感模块工作实图如图
（1）将NEWLab实验硬件平台通电并与电脑连接。
基于电阻应变片的压力传感器设计
基于电阻应变片的压力传感器设计一、设计初衷：随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量，特别是随着微处理机的出现，工业生产过程自动化程度化的不断提高，称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置，从以前不能称重的大型罐、料斗等重量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制，到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等，都应用了称重传感器，目前，称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。
本设计的称重传感器就是利用应变片阻值的变化量来确定弹性元件的微小应变，从而利用力，受力面积及应变之间的关系来确定力的大小，进而求得产生作用力的物体的质量。
应变片阻值的变化可以通过后续的处理电路求得。
传感器的设计主要包括弹性元件的设计和处理电路的设计。
由于传感器输出的信号是微弱信号，故需要对其进行放大处理；由于传感器输出的信号里混有干扰信号，故需要对其进行检波滤波；由于传感器输出的信号通常都伴随着很大的共模电压（包括干扰电压），故需要设计共模抑制电路。
除此之外，还要设计调零电路。
二、初始条件：采用电阻应变片设计测量力、压力、加速度、位移等物理量的传感器，设计时自行确定被测变量及测试范围，并根据测量的需要选择应变片的型号、数量、粘贴方式以及弹性元件的结构形式、相关测试电路等。
三、方案的选择此次传感器课程设计选用应变式拉压传感器。
设计中只要把应半片贴在承受负载的弹性元件上，通过测量弹性元件的应变大小即可求出对应的负载大小，而弹性元件的应变大小可以通过应变片电阻大小的变化量来求得。
故可以通过选择不同的弹性元件和测量电路来提出不同的方案。
四、方案的制定1、根据弹性体的结构形式的不同可分为：轮辐式，梁式，环式，柱式等。
在测量拉/压力上主要用到的是柱式传感器。
柱式传感器的弹性元件分为实心和空心两种，如图1.1所示。
（a是实心，b是空心）1.1 柱式传感器的弹性元件应变片将应变的变化转换成电阻相对变化ΔR/R，要把电阻的变化转换成电压或电流的变化，才能用电测仪表进行测量。
电阻应变式称重传感器设计
前言传感器是感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号（通常为电信号）的器件或装置，传感器是发展仪器仪表、自动控制和广泛应用计算机的前提条件。
《传感器原理与应用》课程主要研究各类传感器的工作原理、简单结构以及实际的应用。
本课程设计时间为两周，课程设计旨在培养学生的综合应用能力，通过本实践环节，使学生加深对理论知识的理解，加深对传感器性能、检测电路的形式与配接、信号的分析与处理等内容的了解，使学生对测控系统的应用与设计有感性认识，为后续课程、毕业设计和工程实践服务。
本文设计了一个电阻应变式的称重传感器。
电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。
电阻应变式传感器是目前应用最广泛的传感器之一，已广泛地应用于航空、机械、电力、化工、建筑、医疗等领域中的力、压力、力矩以及位移、加速度等参数的测量。
目前，无论在数量上还是在应用领域上，与其他传感器相比都具有重要的地位。
其主要优点是结构简单，使用方便，灵敏度高，性能稳定，可靠，测量速度快，适合静态、动态测量。
尚延臣2009年6月23日目录第 1 章电阻应变式称重传感器的原理 (1)1.1 称重传感器的组成部分................................ 错误!未定义书签。
1.2 工作原理............................................ 错误!未定义书签。
第 2 章电阻应变片的设计................. 错误!未定义书签。
2.1 应变片的工作原理.................................... 错误!未定义书签。
2.2 应变片的结构选择.................................... 错误!未定义书签。
电阻应变式称重传感器的设计
电阻应变式称重传感器的设计《自动检测技术及仪表》课程设计题目:电阻应变式称重传感器的设计学院:专业:年级:姓名:学号:目录摘要 (2)一、称重传感器 (2)1、简介 (2)2、种类 (3)二、电阻应变式称重传感器及其设计 (3)1、电阻应变式称重传感器简介及工作原理 (3)2、传感器的设计概述 (5)3、设计传感器的工作原理 (6)4、传感器弹性元件结构 (7)5、传感器测量电路 (8)6、传感器的特性 (9)7、称重传感器常用技术参数 (11)8、传感器设计相关参数选择 (13)9、应用技术及应用领域 (16)三、总结 (17)四、参考资料 (17)1摘要称重传感器是电子衡器的核心部件，随着称重传感器技术不断发展和应用领域不断扩大，传感器越来越为人们所关注。
本文通过对传感器工作原理、分类及应用等的分析，介绍了一种基于双孔梁称重的电阻应变式传感器。
它可称量被试木材在某一时刻的重量，以计算该试材在该时刻的含水率。
该方法的准确度和稳定性不受木材材性影响，且与木材含水率不均性无关。
一、称重传感器1、简介称重传感器是知识密集、技术密集和技巧密集型的高技术产品。
研制和生产所涉及的内容多、离散大，技术密集程度高，边缘学科色彩浓，是多种学科相互交叉、相互渗透的结晶。
称重传感器是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。
用传感器先要考虑传感器所处的实际工作环境，这点对正确选用称重传感器至关重要，它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命，乃至整个衡器的可靠性和安全性。
在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上，新旧国标有质的差异。
随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量，特别是随着微处理机的出现，工业生产过程自动化程度化的不断提高，称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置，从以前不能称重的大型罐、料斗等重2量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制，到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等，都应用了称重传感器。
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电阻应变式称重传感器的设计《自动检测技术及仪表》课程设计题目:电阻应变式称重传感器的设计学院:专业:年级:姓名:学号:目录摘要 (2)一、称重传感器 (2)1、简介 (2)2、种类 (3)二、电阻应变式称重传感器及其设计 (3)1、电阻应变式称重传感器简介及工作原理 (3)2、传感器的设计概述 (5)3、设计传感器的工作原理 (6)4、传感器弹性元件结构 (7)5、传感器测量电路 (8)6、传感器的特性 (9)7、称重传感器常用技术参数 (11)8、传感器设计相关参数选择 (13)9、应用技术及应用领域 (16)三、总结 (17)四、参考资料 (17)1摘要称重传感器是电子衡器的核心部件，随着称重传感器技术不断发展和应用领域不断扩大，传感器越来越为人们所关注。
本文通过对传感器工作原理、分类及应用等的分析，介绍了一种基于双孔梁称重的电阻应变式传感器。
它可称量被试木材在某一时刻的重量，以计算该试材在该时刻的含水率。
该方法的准确度和稳定性不受木材材性影响，且与木材含水率不均性无关。
一、称重传感器1、简介称重传感器是知识密集、技术密集和技巧密集型的高技术产品。
研制和生产所涉及的内容多、离散大，技术密集程度高，边缘学科色彩浓，是多种学科相互交叉、相互渗透的结晶。
称重传感器是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。
用传感器先要考虑传感器所处的实际工作环境，这点对正确选用称重传感器至关重要，它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命，乃至整个衡器的可靠性和安全性。
在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上，新旧国标有质的差异。
随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量，特别是随着微处理机的出现，工业生产过程自动化程度化的不断提高，称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置，从以前不能称重的大型罐、料斗等重2量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制，到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等，都应用了称重传感器。
目前，称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。
2、种类称重传感器按转换方法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阻应变式等8类，以电阻应变式使用最广。
二、电阻应变式称重传感器及其设计1、电阻应变式称重传感器简介及工作原理电阻应变传感器由电阻应变片和测量线路两部分组成，其中电阻应变片感应被测量压力(包括扭矩、荷重、拉力)，并在外力作用下产生弹性形变导致电阻值发生改变，它是将力转换成电阻变化的检测元件;测量线路将变化的电阻转换为电信号，实现被测压力的最终指示和信号远传。
由于应变测量方法灵敏度高，测量范围广，频率响应快，既可用于静态测量，又可用于动态测量，尺寸小、重量轻，能在各种恶劣环境下可靠工作，所以被广泛地应用于各种力的测量仪器和科学实验中。
电阻应变式传感器(straingauge type transducer )以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器。
电阻应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成，可根据具体测量要求设计成多种结构形式。
弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形，并使附着其上的电阻应变计一起变形。
电阻应变计再将变形转换为电阻3值的变化，从而可以测量力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。
传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应，即在外力作用下产生机械形变，从而使电阻值随之发生相应的变化。
电阻应变片主要有金属和半导体两类，金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。
工作原理如下:电阻应变式称重传感器通常将金属弹性体作为力转换为应变的元件。
弹性体(弹性元件)在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化(增大或减小)，经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电压信号，从而通过力、应变、电阻变化、电压信号变化这四个环节，完成将外力转变为电信号的过程。
由此可见，弹性体、电阻应变片和测量电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。
下面就这三方面简要论述。
(1)电阻应变片是将一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上，即成为一片应变片。
其重要参数是灵敏系数K，K的大小是由制作金属电阻丝材料的性质决定的一个常数，它和应变片的形状、尺寸及大小无关。
当电阻丝受力变形后，电阻率也会有所改变，电阻应变片的电阻变化率(电阻相对变化)和电阻丝伸长率(长度相对变化)之间的关系如下所示: (式一)上述关系式又常写作:(2)弹性体是一个有特殊形状的结构件。
它的功能有两个，首先，它承受称重传感器所受的外力，对外力产生反作用力，达到相对静平4衡;其次，它要产生一个高品质的应变场(区)使粘贴在此区的电阻应变片比较理想的完成应变及电阻变化任务。
(3)测量电路的功能是把电阻应变片的电阻变化转换为电压变化输出。
因为惠斯登电桥具有很多优点，可比较方便的解决称重传感器的温度、蠕变和零点偿问题等，所以惠斯登电桥在称重传感器中得到了广泛的应用。
而惠斯登全桥式等臂电桥的灵敏度高，且各臂参数一致，各种干扰的影响易于控制，因此应变式称重传感器的应变片一般均采用惠斯登全桥式等臂电桥联结方法，如下图所示。
惠斯登电桥图图中，输入阻抗是正负拱桥端子(E+、E一)之间的电阻，输出电阻是正负信号端子(S+、S一)之间的电阻，其中正负拱桥端子(E+、E一)之间的电压Ui和正负信号端子(S+、S一)之间的电压U。
的关系如下所示: (式二)当传感器没有受力时，桥路平衡，信号输出为零，当传感器受到压力时，由于应变片发生变形，桥路阻值发生变化，桥路失去平衡，信号端就有微弱电压信号输出。
2、传感器的设计概述设计一种基于双孔梁称重的电阻应变式传感器。
它可称量被试木5材在某一时刻的重量，以计算该试材在该时刻的含水率。
该方法的准确度和稳定性不受木材材性影响，且与木材含水率不均性无关。
称重方法是测量木材含水率的直接方法，而称重传感器是采用此法的关键仪器，利用称重法获得木材检验板在某一时刻的重量后，就可根据木材含水率的定义式，计算木材在该时刻的含水率。
称重法和其它方法相比具有明显的优越性:首先，称重法是测量木材含水率的直接方法，测量的准确度和稳定性与木材本身的性质无关，消除了木材含水率不均匀对测量结果的影响，测量的准确度和稳定性能得到保证。
其次，称重法是测量木材含水率的定义方法，测量范围由称重传感器的称重量程决定，只要称重量程选择合适，木材含水率的测量范围就没有限制。
电阻应变式称重传感器是把电阻应变片粘贴在弹性敏感元件上，然后以适当方式组成电桥而将力(重量)转换成电信号的转换元件。
电阻应变式称重传感器主要曲两部分组成。
一部分是弹性敏感元件，利用它把被测的重量转换为弹性体的应变值;另一部分是电阻应变片，它作为变换元件将弹性体的应变同步转换为电阻值的变化。
当弹性体受重量作用时，应变电阻的变化会引起电桥的不平衡，从而输出电压信号，该信号与所加载的重量成正比，即弹性体在弹性范围内的相对变化与引起变形的重量成正比。
3、设计传感器的工作原理电阻应变片的工作原理基于它的应变效应，即在导体产生机械变形时，它的电阻值相应发生变化。
金属导体的应变效应用应变灵敏系6数K来描述:(式一)式中:——泊松比——取决于金属导体品格结构的比例系数对于金属材料，电阻的相对变化主要由前两项决定，即以导体的尺寸效应为主，压阻效应为辅;而对于半导体材料，电阻的相对变化主要由第三项决定，即以压阻效应为主，尺寸效应为辅。
4、传感器弹性元件结构电阻应变式称重测力传感器按照弹性元件的受力状态可分为拉压式(柱式、筒式和环式)、弯曲式(梁式)和剪切式三大类。
为了改善悬臂梁的特性，在提高动特性的同时也增加灵敏度，将梁做成各种形状，以改变其应力分布并增强刚度，双孔梁就是其中有代表性的一种。
双孔梁的结构如图所示在板状梁上有两个孔，在梁的端部有集中力作用时，孔内承受弯7曲变形。
将应变片粘贴在孔的内壁，应变片处于相反的应力区内，当R1和R4的变形为拉伸时，R2和R3为压缩变形，四个应变片组成差动电桥，输出特性的线性度好。
另外，这种粱的刚度比单梁好，故动特性好，滞后小。
根据应力分布图可以看出，受力点位置变化时，一孔的弯矩增加，另一孔的弯矩减小，可在桥路内自动补偿，从而提高了传感器精度，使用时对力点位置的要求也有所降低。
在称重和测力领域，经常采用拉压式和弯曲式应变传感器，该电路在精度和稳定性上已达到一定的水平，但由于拉压式称重测力传感器的高度直接影响精度和横向稳定性，而且力点移动对输出信号有影响，拉压对称性差，尤其是当安装条件和标准条件不一致时，引起的误差更难估计。
而双孔梁称重测力传感器有零弯矩区，高度小，对加载方式和受力点移动不敏感，且抗偏心、抗侧向力，所以我们选用的称重传感器内部采用双孔梁作为弹性元件。
而近年来发展起来的梁式剪切称重测力传感器虽然消除了受力点变化对输出的影响，性能优良，但弹性体结构复杂，贴片也较困难，故本设计没有采用。
5、传感器测量电路目前应变片的测量电桥多为直流供电。
下图为直流供电的测量电桥原理图8其中第一臂为电阻应变片，由应变引起的电阻变化为?Rt，当R1=R2、R3=R4时，电桥的电压灵敏度Su为最大，此时有:(式二)当应变很小时，(式三)(式四)由(式二)可知，电桥的输出电压是非线性的，(式三)是在假定应变片承受的应变很小时得到的结论，此时是线性的，实际的非线性特性曲线与理想的线性特性曲线的偏差称之为非线性误差。
采用差动电桥可以消除非线性误差。
故本设计电阻应变式称重传感器选用直流供电应变全桥，该电桥的电压灵敏度比单一工作应变片的电压灵敏度提高了4倍，且具有温度补偿作用。
6、传感器的特性1(灵敏度。
金属丝的灵敏度系数(Ko)是表示金属丝受力后，电阻的相对变化与轴向长度的相对变化之间的关系。
当金属丝制成应变9片后，应变片的灵敏系数K就是一个新的量值了，而且K恒小于Ko。
这是由于胶基对力传递变形失真外，主要还有横向效应，而且K还是温度的函数，所以对K 的要求是稳定性。
2(线性度。
弹性体上的应变敏感元件，其电阻的相对变化理论上呈线性关系。
实际上，当施加到弹性体上的力超过一定范围时，就会出现非线性关系。
3，横向效应。
粘贴在弹性体上的应变片，其敏感栅有许多条直线及圆角部分组成。
当受到纵向应力之后，直线段的电阻将增加，圆角部分的电阻将减小，其综合效应是使应变片的灵敏度下降，这种现象称为应变片的横向效应。
在工程上采用箔式应变片可减小横向效应。
4(机械滞后和热滞后。
当对贴有应变片的弹性体循环加载和卸载时，应变片的与之间的特性曲线的不重合程度称为机械滞后。
把加载和卸载特性曲线的最大差异值称为应变片的机械滞后值。