第二讲、电阻式传感器

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第二讲、电阻式传感器

-、电阻应变式传感器： P18

电阻式传感器是利用电阻元件把被测量（如位移、力、温度、形变及加速度等）的变化，转换成电阻值的变化，再利用测量电路将电阻阻值的变化转换为电信号，达到测量的目的。电阻式传感器有三种类型：金属电阻应变片式传感器、半导体应变片式传感器和电位计式传感器。其中，金属电阻应变片式传感器和半导体应变片式传感器合称电阻应变片式传感器。电阻应变片式传感器用于测量应力、力、压力、扭矩以及加速度等。

电阻应变式传感器由弹性敏感元件、转换元件、测量电路、电源四部分组成：
1、弹性敏感元件：
弹性敏感元件的作用是将力或压力转换为应变或位移；弹性敏感元件在形式上可分为两类：-是变换力的弹性敏感元件（将力转换为应变或位移）；二是变换压力的弹性敏感元件（将压力转换为应变或位移）。
1）变换力的弹性敏感元件：
常用的变换力的弹性敏感元件有：实心圆柱式、空心圆柱式、矩形柱式、等截面圆环式、等截面悬臂梁、变截面悬臂梁和扭转轴等。
圆柱式：根据截面形状可分为实心圆柱和空心圆柱，特点，结构简单，可承受较大荷载。实心，可测量大于10KN的力；空心，可测量1KN-10KN的力。
圆环式：特点，输出的位移量大，灵敏度高，适用于测量较小的力。但，工艺性较差，加工时不易得到较高的精度。由于圆环应力不均匀，应变片应贴于应变最大位置。
悬臂梁：特点，结构简单，加工方便，应变和位移较大，适用于测量1KN-5KN的力。等截面悬臂梁，梁上各处变形大小不同，不便于粘贴应变片；变截面悬臂梁（也称等强度梁）梁上各处截面不等，但沿长度方向各处应变相同，便于粘贴应变片。
扭转轴：扭转轴是专门用来测量扭矩的弹性元件，扭矩是-种力矩，其大小用转轴与作用点的距离和力的乘积来表示。扭转轴弹性敏感元件主要用来制作扭矩传感器。它利用扭转轴弹性体把扭矩变换为角位移，再把角位移变换为电信号输出。