传感器实验讲义419实验室适用教程

的变化来实现非电量测量目的的,它们统称为电阻式传感器。由于各种电阻材料受被测量(如位移、应变、压力、温度、加速度等)作用转换成电阻参数变化的机理各不相同,因而电阻式传感器种类多,应用范围广,其中最常用的就是利用某些金属或半导体材料制成的电阻应变片传感器,它是一种力敏传感器。Р应变片的结构。Р利用导电丝材料的电阻应变效应,可制成测量试件表面应变的敏感元件。为在尺寸范围内敏感元件有较大的应变输出,通常把应变丝做成栅状的应变敏感元件,简称为应变片。Р应变片结构形式很多,但主要组成部分基本相同,见图 11。Р图 11 电阻丝式应变片的结构Р1-敏感栅;2-覆盖层;3-引出线;4-基底Р敏感元件。它的作用是感受试件的变形,并将机械应变转换成电阻变化。用金属电阻丝(或箔)制成的敏感元件称敏感栅。它通常是用金属丝绕成栅状,或金属箔腐蚀成栅状。敏感元件的电阻值一般在100Ω以上。Р基底和覆盖层。作用是固定和保护敏感元件;当应变片粘贴在试件上后,与粘贴剂一起把试件的变形传给敏感元件;使敏感元件与试件绝缘。基底很薄,一般为0.02~0.04mm。Р引出线。它起着敏感元件与测量电路之间的过渡和引导作用。通常取直径约0.10~0.15mm的低阻镀锡铜线或银线。Р粘结剂。用它分别把盖层和敏感元件固结于基底;在使用时,用它把应变片基底粘贴在试件表面的被测部位。Р图 12,图 13是金属箔式和半导体式两种典型敏感元件结构型式及其组成。Р图 12 箔式应变片Р 图 13 半导体应变片Р1-基底;2-单晶硅条;3-内引线;4-焊接电极;5-外引线Р应变电桥的非线性。Р当时,电桥的输出电压与应变片的电阻变化率成线性关系。但对半导体应变片,由于K值很大,所以,当应变较大时(其值可达10%)用线性关系式标出的电桥输出与电桥实际输出之间存在着很大的误差,即称之为非线性误差。对于电压输出的电桥,非线性误差