應(yīng)變片原理

2021-12-02 14:26:11|

來(lái)源：電子產(chǎn)品世界作者：

導(dǎo)讀：應(yīng)變片相信許多網(wǎng)友都很熟悉，其中應(yīng)用最廣的就是稱重了，小到數(shù)豪克，大到數(shù)噸的稱重儀上都有他的身影。本文主要介紹應(yīng)變片的工作原理，感興趣的同學(xué)快來(lái)學(xué)習(xí)一下吧。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/282116.htm

應(yīng)變片原理——簡(jiǎn)介

應(yīng)變片有兩種：一種是我們常見(jiàn)的電阻應(yīng)變片，一種是可以應(yīng)用更多場(chǎng)合的光學(xué)應(yīng)變片。但在生活以及應(yīng)用中不常見(jiàn)。

電阻應(yīng)變片是根據(jù)“應(yīng)變效應(yīng)”制作的：導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外界力的作用下產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值也相應(yīng)的發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為“應(yīng)變效應(yīng)”。

金屬電阻應(yīng)變片品種較多，常見(jiàn)的有絲式電阻應(yīng)變片和箔式電阻應(yīng)變片。

箔式電阻應(yīng)變片是一種基于應(yīng)變——電阻效應(yīng)制成的，用金屬箔作為敏感柵的，能把被測(cè)試件的應(yīng)變量轉(zhuǎn)換成電阻變化量的敏感元件。

應(yīng)變片原理——結(jié)構(gòu)

上圖是電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)示意圖，它由基體材料、金屬應(yīng)變絲或應(yīng)變箔、絕緣保護(hù)片和引出線等部分組成。

根據(jù)不同的用途，電阻應(yīng)變片的阻值可以由設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)，但電阻的取值范圍應(yīng)注意：阻值太小，所需的驅(qū)動(dòng)電流太大，同時(shí)應(yīng)變片的發(fā)熱致使本身的溫度過(guò)高，不同的環(huán)境中使用，使應(yīng)變片的阻值變化太大，輸出零點(diǎn)漂移明顯，調(diào)零電路過(guò)于復(fù)雜。而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁干擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。

應(yīng)變片原理——原理

金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示：

式中：ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率(Ω。cm2/m )

S ——導(dǎo)體的截面積(cm2 )

L ——導(dǎo)體的長(zhǎng)度(m )

我們以金屬絲應(yīng)變電阻為例，當(dāng)金屬絲受外力作用時(shí)，其長(zhǎng)度和截面積都會(huì)發(fā)生變化，從上式中可很容易看出，其電阻值即會(huì)發(fā)生改變。

假如金屬絲受外力作用而伸長(zhǎng)時(shí)，其長(zhǎng)度增加，而截面積減少，電阻值便會(huì)增大。當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時(shí)，長(zhǎng)度減小而截面增加，電阻值則會(huì)減小。只要測(cè)出加在電阻的變化(通常是測(cè)量電阻兩端的電壓)，即可獲得應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變情。