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      電阻應變式壓力傳感器的工作原理,?應用領域和優點與缺點


      發布日期:[2018-12-16]    作者:昊明壓力傳感器價格


      電阻應變式壓力傳感器的工作原理是電阻應變效應,即導體或半導體材料在外力作用下產生 機械形變時,其電阻值也相應發生變化的物理現象。 當一個金屬電阻絲受軸向應力作用被拉伸時,假設它的長度變化Δ l、面積變化Δ 、泊松比μ,電阻絲的應變靈敏度系數k 的表達式可以寫為:其中 是由材料的幾何尺寸變化引起的,而 是由材料的電阻率ρ 隨應變引起的。 結構與分類電阻應變計也稱為電阻應變片,主要由敏感柵、基底和蓋層、粘結劑和引出線四部分組 電阻應變計的種類很多,分類方法也很多:以敏感柵的材料分類,可以分為金屬、半導體及金屬或金屬氧化物漿料等三類;以安裝方式可分為粘貼式、焊接式和噴涂式三類;以使 用溫度范圍可分為低溫、常溫、中溫以及高溫應變計等;以基底材料分類可分為紙基、膠基、 玻璃纖維增強基、金屬基底以及臨時基底等。 

      電阻應變式壓力傳感器

      電阻應變式壓力傳感器應用領域:電阻應變片式壓力傳感器由于結構簡單,性能穩定,靈敏度較高,一直以來都被廣泛應用于 工程測量和科學實驗中。由于電阻應變片式傳感器可以測量力、壓力、位移、應變、加速度 等非電量參數,一般較常見的應變式傳感器有稱重傳感器、壓力傳感器、加速度傳感器以及 位移傳感器等。 除了以上幾種典型應變傳感器之外,近年來,電阻應變技術在醫學、生物學方面的應用 也取得了很大突破。譬如某些新型的心率檢測裝置,它不直接接觸人體,通過測量心臟跳動 對人體產生的微弱震動信號,利用壓力傳感器轉換為電信號,經由放大模塊等信號處理電路, 再通過串行接口輸出到PC 機中進行預處理,最終應用改進的心律檢測算法提取出受試者的 心率。 

      電阻應變式壓力傳感器


      電阻應變式壓力傳感器:優點與缺點與其他測量手段相比,電阻應變片有以下優點: 應變片尺寸小、重量輕、結構簡單、使用方便、響應速度快。測量時對被測件的工作狀態和應力分布影響較小,既可用于靜態測量,又可用于動態測量; 便于多點測量、遠距離測量和遙測。而其在應用上的缺點主要在于: 發展現狀自1930 年電阻應變片初次出現以來,至今已有80 年歷史。經過多年的研究與實踐, 電阻應變式傳感器的設計與計算等基本技術已經趨于成熟,目前它的的發展側重于工藝研究 和應用研究,在產品標準化、系列化、工程化設計和規?;a工藝等方面尋求突破,例如 在結構與工藝設計中引入計算機擬實技術和虛擬技術,在穩定處理中移植振動時效、共振時 效新工藝,在測試檢定中創造自動快速檢測和動態比對方法等。 同時,應用技術研究也有很大進展,例如傳感器模塊的組件化設計,能夠“即插即用”, 可減少由于偏重、熱效應影響,偶然超載等引起的稱重誤差,并可承受由于振動、沖擊、攪 拌或其它外力引起的偏重。 前景展望隨著電子計算機技術及有限元計算方法的發展,以及各種新型傳感器的開發,有些人 認為電阻應變技術已趨老化。而事實上,由于材料科學的進步,電阻應變傳感器的核心部分, 即電阻應變計的制作材料與工藝仍在不斷地發展,而其測量方法已十分成熟,因此電阻應變 傳感器在科研與工業上仍有廣闊的應用前景。 縱觀目前國內外的應變計市場,電阻應變式傳感器今后的發展呈現以下幾種趨勢: 特殊環境用應變計的多樣化和穩定性的提高??傊?,小型化、集成化、多功能化和智能化將是電阻應變式傳感器的重要特點和未來發 展趨勢。 

      電阻應變式壓力傳感器

      電阻應變式壓力傳感器一種是利用電阻應變片將應變轉化為電阻變化的傳感器。當彈性體(敏感元件)受到所測量的力而產生變形, 并使附著其上的電阻應變片一起變形。應變片再將變形轉換為電阻值的變化,從而可以測量 力、壓力、扭矩、位移、加速度和溫度等多種物理量。 




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