浅谈应变式传感器市场
电阻应变片式传感器及应用
S
L
L L 2 S S S
L 应变： L 引入两个概念 D D 泊松比： L L
R L S R L S
2DD S S 4 4 S D 2 S D
R1 U U R1 1 2 R R1 2 4 R 1 R1 2R
R R1 1 1 R1 1 2R R1 0 2R
U o
U R1 4 R
以上说明：单臂工作时，输出电压与应变片电阻变化率之间是近
似的线性关系，实际上是非线性关系。这会带来非线性误差。
压阻式固态压力传感器
利用扩散工艺制作的四个 半导体应变电阻处于同一硅片 上，工艺一致性好，灵敏度相 等，漂移抵消，迟滞、蠕变非 常小，动态响应快。
压阻式固态压力传感器的隔离、承压膜片
隔离、承压膜片 可以将腐蚀性的气体、 液体与硅膜片 隔离开 来。
p 压阻式固态 压力传感器
内部结构
信号处 理电路
导体的电阻随着机械变形而发生变化的现象， 称为电阻应变效应
金属应变片有:丝式和箔式 优点:稳定性和温度特性好. 缺点:灵敏度系数小.
应变效应：
受外力F作用 应力 L，S， R
dR dL L d L dS 对R按应力 求全微分得： 2 d S d S d S d
r r t t 若半导体只沿纵向受应 力，则 r E 式中： r t 纵向、横向压阻系数 E 半导体弹性模数
R (1 2 r E ) r E R
r t 纵向、横向应力 纵向应变
' ' R1' R1 1，R2 R2 1，R3' R3 1，R4 R4 1，
应变式电阻传感器
2.横向效应
图2.11 金属电阻应变片的结构
当图2.12所示的丝式应变片粘贴在被测试件上时，由于其 敏感栅是由n条长度为l1的直线段和（n-1）个半径为r的半圆组 成，若该应变片承受轴向应力F而产生轴向应变εx时，则各直 线段的电阻将增加，但在半圆弧段则受到从+εx到-μεx之间变化 的应变，圆弧段电阻的变化将小于沿轴向安放的同样长度电阻
1.1 工作原理
电阻应变片的工作原理是基于应变效应，即导体在产
生机械形变时，它的电阻值会发生相应的变化。如图2.10所 示，一根圆形金属电阻丝，在其未受力时，原始电阻值为
R L
S
式中，ρ——电阻丝的电阻率； L——电阻丝的长度； S——电阻丝的横截面积。
（2-25）
ΔL
L
F Δr
r
图 2.10 金属电阻丝应变效应
B
R2
R1
A R4
C RL
U0
R3 D
E
图 2.14 直流电桥
（2）电压灵敏度 当R1为电阻应变片，R2、R3、R4为固定电阻时就构成单 臂电桥。
应变片工作时，其电阻值变化很小，电桥输出电压也很 小，一般需要加入放大器放大，由于放大器的输入阻抗 比桥路输出阻抗高很多，所以此时仍视电桥为开路情况； 当产生应变时，若应变片电阻变化为△R，其他桥臂固 定不变，电桥输出电压U0≠0，此时电桥不平衡输出电压 为
（1）直流电桥平衡条件
电桥如图2.14所示，E为电源，R1、R2、R3及R4为桥臂
电阻，RL为负载电阻。
当RL→∞时，电桥输出电压为
U0
E( R1 R1 R2
R3 R3 R4
)
(2-48)
当电桥平衡时，U0=0，则有
光纤应变传感器测试技术的研究与应用
光纤应变传感器测试技术的研究与应用光纤应变传感器（Fiber Optic Strain Sensor，FOSS）是一种基于光纤的传感器，利用光纤的折射率随应变而发生变化，来测量应变和形变。
FOSS 由于其高精度、大量程、高可靠性和耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空、地质、机械、水文、交通、桥梁、建筑、能源、环境等领域。
然而，FOSS 的应用需要对其性能和可靠性进行测试和评估，掌握测试技术是使用 FOSS 的前提条件。
一、基本原理FOSS 的工作原理是利用光纤的折射率随光纤长度和弯曲程度的变化而变化。
当光纤受到应变或形变时，光线在光纤中的路径将发生变化，光纤的折射率随之发生变化，导致光纤的传输特性发生改变，从而实现应变或形变的监测。
FOSS 的原理是在一段长度为 L 的光纤中，两个间隔为ΔL 的腔体形成干涉，根据干涉条纹的变化推算出光纤的应变或形变。
二、测试技术FOSS 的测试技术包括校准、输出信号检测、外部干扰和应变或形变测量等方面。
1. 校准FOSS 的校准是保证 FOSS 准确测量应变或形变的前提。
FOSS的校准可以采用两种方法：静态校准和动态校准。
静态校准是指在光纤应变或形变不变的情况下，测量光纤输出的强度，确定其基线强度和光纤应变（或形变）的灵敏度。
动态校准是指利用机械或光学驱动器激励光纤进行周期性振动，对光纤输出强度进行频谱分析，确定FOSS的基线和频率响应。
2. 输出信号检测FOSS 的输出信号通常是微弱的光强变化，需要使用光电转换器将光信号转化为电信号，并使用锁相放大器将信号放大和滤波。
输出信号检测的关键是去噪和提高信噪比。
主要采用锁相放大器进行相干检测和滤波，并进行自适应滤波和模拟信号处理，以提高信号质量。
3. 外部干扰FOSS 受到温度、机械震动、光线等因素的干扰，可能会影响测量结果。
因此，需要采用抗干扰技术来提高 FOSS 的可靠性和精度。
主要采用的技术包括隔振、补偿、温度控制和滤波等。
2024年电阻应变仪市场发展现状
电阻应变仪市场发展现状引言电阻应变仪是一种广泛应用于材料工程、机械工程、土木工程等领域的测量设备，用于检测材料在受力时的应变情况。
随着技术的不断进步和应用领域的拓展，电阻应变仪市场也在不断发展。
本文将对电阻应变仪市场的发展现状进行分析，并讨论未来的发展趋势。
市场概述电阻应变仪市场在过去几年中取得了较快的增长。
随着制造业的发展和对材料性能要求的提高，对电阻应变仪的需求也不断增加。
电阻应变仪能够提供精确的材料应变数据，可以帮助工程师们评估材料的强度、性能和可靠性。
市场驱动因素制造业的发展制造业是电阻应变仪市场的主要驱动力之一。
随着制造业的发展，对材料性能的要求越来越高。
电阻应变仪能够提供高精度的应变测量，帮助制造商提高产品质量，并监测产品在使用过程中的应变情况。
建筑工程的需求电阻应变仪在建筑工程领域也有广泛的应用。
建筑工程需要对材料的强度和耐久性进行评估，以确保建筑物的安全性。
电阻应变仪可以提供准确的应变测量数据，帮助工程师们评估材料的性能，并及时发现潜在的安全隐患。
科学研究的需求科学研究也是电阻应变仪市场的重要驱动力之一。
对材料性能的深入研究需要准确的应变数据。
电阻应变仪可以提供高精度的应变测量，满足科学家们的研究需求，并帮助他们更好地理解材料的本质。
市场挑战技术限制电阻应变仪在测量过程中存在一定的技术限制。
一方面，电阻应变仪对样品的几何形状和尺寸有一定的要求，不适用于某些复杂形状的样品。
另一方面，电阻应变仪的测量范围有限，对大应变或小应变的测量可能存在一定的误差。
市场竞争电阻应变仪市场竞争激烈，市场上存在众多的厂商和品牌。
供应商之间的竞争主要体现在产品性能和价格上。
在竞争激烈的市场环境中，供应商需要不断创新，提高产品性能，以吸引更多的客户。
市场前景电阻应变仪市场有望继续保持稳定增长。
随着制造业的发展和技术的进步，对电阻应变仪的需求将不断增加。
此外，建筑工程和科学研究等领域的需求也将推动市场的发展。
电阻应变式传感器在电子汽车衡应
电阻应变式传感器在汽车称重领域的应用电气自动化14-03班（学号:04141304）姓名:姜山【摘要】本文详细论述了电阻应变片传感器的工作原理和主要组成部分，详细介绍了电阻应变片传感器在汽车称重领域——汽车衡上的应用以及汽车衡的安装与维护问题。
【关键词】传感器技术，电阻应变效应，应变式传感器，电桥电路，称重系统，汽车衡安装与维护。
1.引言我们都知道我们经常需要对于大型物体进行称重，例如在煤矿中，我们需要知道运货煤车装了多少吨的煤，这不仅仅关系到煤矿的效益，而且也是对拉煤人员负责，防止由于过载造成一系列的人身事故。
对于这些重达几顿甚至几十吨的货物来说，采用传统的称量方法显然是不切实际的。
在当今我们都采用汽车衡来衡量大型物体的质量。
汽车衡俗称地磅，是于大宗货物计量的主要称重设备。
在二十世纪80年代之前常见的汽车衡一般是利用杠杆原理纯机械构造的机械式汽车衡,也称作机械地磅。
二十世纪80年代中期，随着高精度称重传感器技术的日趋成熟机械式地磅逐渐被精度高、稳定性好、操作方便的电子汽车衡所取代。
因此本文将详细介绍采用电阻应变传感器所制成的电子汽车衡。
2.解决方法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。
电阻应变式传感器的优点是精度高, 测量范围广、寿命长、结构简单、频响特性好, 能在恶劣条件下工作, 易于实现小型化、整体化和品种多样化等，因此它被广泛应用于自动测试和控制技术中。
(1)电阻应变式传感器的工作原理是: 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, 即可以测量力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。
市场主流动态称重产品对比
桥式称重力学构造+T型主梁结构
高可靠性防水传感器
4、非现产品对比
3）平板式：电阻应变式传感器，源于铁路轨道衡技术。 与传统弯板相比：对称重力学结构和桥式传感器组进行改进和优化。 采用T型主梁结构，避免车辆横向力干扰。
路面安装：横向宽度80cm，开挖深度40cm。 属于近3年公路动态称重领域一个新工艺新产品。
二、具备静态称重能力，能够在车辆静止在承载器上时准确 称重；
三、动态称重工作车速宽达0-120km/h,在车辆超低速过衡或 走走停停的情况下能够准确称重，车辆高速通过时也能够 准确称重，精度均达到5级，完全适应实际道路行车的复杂 环境 ；
5、平板式称重产品介绍
（4）系统优势
四、车辆全向通行检测：本系统能够在多车同时跨车道行驶、 碾压称重台板连接缝行驶、同一检测区正逆行双向行驶等 特殊行驶情况下准确检测车货总重，称量准确度达到国家 动态衡器5级标准；
主流称重产品对比
4、非现产品对比
主要分类
不停车动态 称重衡
弯板式 平板式
电阻应变类
压电薄膜式
压电石英式
压电陶瓷式
压电类
4、非现产品对比
1）石英式：计重传感器---石英晶体传感器，压电效应。
优点： 路面破坏性小、施工安装方便、10km/h以上，可达国标5级（检定误差 ≤2.5%；使用误差≤5.0%）） 。
• 能够对特殊状态下通过称重系统的车辆进行有效称量
5、平板式称重产品介绍
（3）产品Leabharlann 性-安装➢ 整体式浇筑 ➢ 无缝安装 ➢ 封路时间短 ➢ 安装路段适应性好
5、平板式称重产品介绍
（3）产品特性-安装
• 该产品安装方式为独特一体化，无缝安装方式，称体和公路 直接无缝连接，且车辆通行称台不晃动，提高了称重准确性， 且极大的提高了寿命和稳定性。同时使用高强度速凝安装材 料，使得台面基坑开挖后10小时内即可通车，且安装材料强 度达到C50以上，使得这个设备基础强度和寿命远超同类产 品，进一步提高了称重稳定性和寿命，特别适合大流量高负 荷的检测要求。
压力传感器行业相关行业市场运行综合分析
压力传感器行业相关行业市场运行综合分析一、全球压力传感器行业市场概况目前，全球压力传感器行业市场处于快速增长阶段，呈现出以下几个特点：1.市场规模逐年扩大：随着工业自动化需求的增加，压力传感器的市场规模逐年扩大。
根据市场研究公司的数据，2024年全球压力传感器市场规模约为100亿美元，预计到2025年将达到150亿美元。
2.技术创新促使市场增长：随着科技的不断进步，压力传感器的技术不断创新，包括微型化、高精度化、低功耗化等方向的研发。
这些新技术的应用推动市场需求的增长。
3.应用领域广泛：压力传感器广泛应用于工业自动化、汽车、消费电子、医疗设备、航空航天等众多领域，其中工业自动化是最主要的应用领域。
工业自动化的市场需求受到工厂自动化程度提高的推动。
4.市场竞争激烈：全球压力传感器市场竞争激烈，主要厂商包括霍尼韦尔、贝壳逊、艾默生、西门子等。
这些公司通过技术创新、产品质量和售后服务等方面进行竞争，市场份额分配不平衡。
二、压力传感器行业的相关行业市场运行情况1.工业自动化行业：工业自动化行业是压力传感器的主要应用领域，市场需求旺盛。
随着工厂自动化程度提高，对压力传感器的需求量增加。
特别是在化工、石油、电力、机械制造等行业，压力传感器起到了关键的作用。
2.汽车行业：汽车行业是压力传感器的另一个重要应用领域，主要应用于汽车发动机、制动系统、排放控制等方面。
随着汽车产量的增加和汽车电子技术的发展，对压力传感器的需求也在增长。
3.消费电子行业：消费电子行业对压力传感器的需求主要集中在智能手机、平板电脑等移动设备的压力感应功能中。
随着移动设备的广泛普及，压力传感器的市场需求也在不断增长。
4.医疗设备行业：医疗设备行业是压力传感器的一个重要应用领域，主要用于血压计、呼吸机、输液泵等设备中。
随着人们对医疗保健的重视和医疗设备市场的发展，压力传感器在该行业的市场需求也在增长。
5.航空航天行业：航空航天行业对压力传感器的需求主要集中在飞机发动机、气动系统等方面。
RFID式应变传感器的研究进展与应用
RFID式应变传感器的研究进展与应用蒋灿;谢丽宇;薛松涛【摘要】无线射频识别技术(RFID)具有非接触性,现已在国内外得到迅速发展,本世纪以来,许多学者尝试将该技术引入应变传感器的研发中,实现了无源无线应变测量.在应变测量中引入RFID技术有两种思路,可以以RFID标签中的天线作为测量单元,通过应变下天线电学性质的改变来测量应变;也可以把RFID标签与传统的应变计相连,在RFID标签中存储应变数据.首先介绍了RFID技术用于测量应变的原理,再列举了两种思路下学者们提出的RFID式应变传感器以及配套的阅读器,并总结RFID 式应变传感器的应用现状,展望其发展前景.%As an automatic and contactless identify technology,radio frequency identification (RFID) technology has been developing rapidly at home and abroad,since this century,many scholars try to use this technology to produce passive wireless strain sensors.There are two way to introduce RFID technology,regard the antenna on the RFID tag as measurement unit,through the changes of antenna electrical properties,the strain on the antenna can be measured;or connect RFID tags with traditional strain gauge,the strain data will be stored in the RFtD tag.This paper firstly introduces the principle of using RFID technology for strain measurement,the list RFID strain sensors and the RFID readers supported by scholars under the guidance of the two ideas,finally summarize the present situation of the RFID strain sensor and prospects its future.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2017(033)003【总页数】9页(P199-207)【关键词】RFID;应变传感器;天线;阅读器【作者】蒋灿;谢丽宇;薛松涛【作者单位】同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092;同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092;同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092;东北工业大学建筑系,日本,仙台982-8577【正文语种】中文目前常用的应变传感器有电阻式应变片、振弦式应变计和布拉格光栅传感器。
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浅谈应变式传感器市场
2012年全球应变式传感器市场规模为65.4亿元人民币，较2011年下滑5.1%，主要原因在于全球制造业需求下滑，及欧债危机导致的欧盟等经济体增长乏力等。
随着经济的逐渐恢复，下游行业积压的需求浮现，全球应变式传感器增长率将重新回到正轨。
受到2012年市场低迷的影响，2013年整体应变式传感器市场并未出现大幅增长，基本与2012年持平。
在市场不甚景气的环境下，国产传感器凭借其价格优势将继续保持增长，其中宁波柯力、中航电测等规模较大厂商的市场地位将进一步得到巩固。
根据研发实力、技术水平以及生产规模，全球应变式传感器的生产厂家大致可以划分为三个梯队：
第一梯队以跨国公司为主，如Vishay测量集团、HBM公司、梅特勒-托利多集团和瑞典Flintec公司。
其中Vishay测量集团和HBM公司专注提供一站式解决方案；梅特勒-托利多集团擅长开辟新领域的称重解决方案；瑞典Flintec公司以产品齐全、技术领先见长。
第二梯队以中航电测、宁波柯力等为代表的地区龙头企业为主，在细分市场、产品价格及下游应用等方面各有所长。
第三梯队是中国、韩国等国家的中低端产品生产厂家，如蚌埠传感器生产群体，其产品主要在国内销售，竞争力主要体现在相对低廉的劳动力成本上，技术水平相对较低，尚不能参与全球市场竞争。
值得注意的是，在竞争激烈的国际传感器市场中，宁波柯力传感器科技股份有限公司异军突起，成为唯一一家无论是销售额还是销售量都占据前五名的国内厂商。
而在国内厂商的比拼中，宁波柯力更是遥遥领先于排名第二的中航电测。
稳定的市场表现，帮助宁波柯力在国内应变式传感器厂商中长期处于领头羊位置。
应变式传感器的分类十分多样，按材质主要可分为钢制传感器和铝制传感器两大类，按输出信号不同可分为数字传感器和模拟传感器两大类，按外形分更是可分为桥式、悬梁臂式等等。
桥式传感器：
中国是桥式传感器的最大生产和销售基地，生产量约占全球总量的70%左右。
宁波柯力是国内最大的桥式传感器生产厂商，产品普及面广，价格优势明显，市场核心竞争能力强，2012年，其桥式传感器的按销售额和销售量均为全球第一，且遥遥领先于第二名。
钢制传感器：
钢制传感器主要用在工业和高端领域，像医药、生物、化工、食品和电力等行业由于安全性要求高，投资巨大、效应影响高等原因，对高精度和高速的传感检测称重系统具有巨大的需求。
钢制传感器市场中，宁波柯力的表现依然抢眼，其是在销售额上唯一能与国外厂商相抗衡的本土传感器厂商，销售量方面上更是力压群雄，排名第一。
宁波柯力作为国内目前少有的能够批量稳定生产并供应高性能不锈钢传感器的厂家，市场发展前景不容小视。
数字传感器：
与国外相比，中国数字传感器起步较晚，在某些核心制造工艺和先进技术方面，中国数字传感器的整体水平与国外发达国家相比仍有较大差距。
随着数字传感器技术的成熟，智能化数字系统的普及，中国数字传感器在全球的比重将有所增加。
作者：gongkong市场研究与咨询业务分析师徐菁。