電阻應(yīng)變式傳感器工作原理

　　電阻應(yīng)變式傳感器是基于測(cè)量物體受力變形所產(chǎn)生應(yīng)變的一種傳感器，最常用的傳感元件為電阻應(yīng)變片。

　　電阻式傳感器的基本原理:將被測(cè)物理量的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化，再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路顯示或統(tǒng)計(jì)被測(cè)量值的變化。其種類繁多，應(yīng)用廣泛。

　　按照其工作原理可分為:變阻器(電位器)式、電阻應(yīng)變式、固態(tài)壓阻式、熱敏電阻式、氣敏電阻式、磁敏電阻式等。

　　應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)

　　傳統(tǒng)應(yīng)變片一般為箔式電阻應(yīng)變片。（稱其為傳統(tǒng)是因?yàn)楝F(xiàn)在有其它新的應(yīng)變片技術(shù)，例如光纖布拉格光柵傳感器，其原理完全不同）標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)變片一般采用聚酰亞胺作為基底，康銅絲粘附在上面?？点~是一種電導(dǎo)體，使用模板蝕刻法，產(chǎn)生康銅測(cè)量柵絲，然后粘附在基底與載體箔材上。從外觀上來(lái)看其形成一個(gè)蛇形繞組圖案。

　　應(yīng)變片是如何工作的？

　　對(duì)于應(yīng)變測(cè)量來(lái)說(shuō)，我們實(shí)際感興趣的是機(jī)械應(yīng)力。機(jī)械應(yīng)力描述了施加在材料上的內(nèi)部和外部力。這是實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析的應(yīng)用領(lǐng)域一個(gè)重要的要素。

　　因此，應(yīng)變片通常被安裝在需要檢查材料的多個(gè)位置，并通過(guò)電纜連接到測(cè)量放大器。如果應(yīng)變片被壓縮，其電阻會(huì)減小。如果應(yīng)變片被拉伸時(shí)，其電阻會(huì)增加。原因是當(dāng)測(cè)量柵絲被拉伸時(shí)，電流通過(guò)的導(dǎo)體變細(xì)，導(dǎo)致電阻增加。

　　應(yīng)用領(lǐng)域

　　應(yīng)變片有兩個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域：

　　1)一個(gè)是用于傳感器制造，比如力傳感器，稱重傳感器，扭矩傳感器，壓力傳感器等。

　　2)一個(gè)是用于實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析，比如機(jī)械應(yīng)力的絕對(duì)值和方向的確定，疲勞壽命分析，殘余應(yīng)力分析。耐久性測(cè)試是實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析的主要應(yīng)用。例如材料何時(shí)在恒定負(fù)荷下失效等。這些載荷是采用試驗(yàn)方式，循環(huán)加載的。負(fù)載通常較低，材料在彈性范圍內(nèi)，不會(huì)立即損壞或斷裂。疲勞問(wèn)題在很多方面都是有意義的：例如飛機(jī)部件，基礎(chǔ)設(shè)施如橋梁或鐵路，以及印刷電路板等。部件需要進(jìn)行徹底測(cè)試，以確定其是否提供所需的耐久性，能夠承受預(yù)期的負(fù)荷。