4.2 电阻应变式传感器
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电阻应变式传感器的工作原理
电阻应变式传感器是一种常用的传感器,它可以将物体的应变转化为电阻的变化,从而实现对物体应变的测量。
其工作原理主要是利用电阻在受力作用下产生的应变效应,通过测量电阻值的变化来确定物体的应变情况。
首先,我们来了解一下电阻应变式传感器的基本结构。
它由电阻应变片、支撑件、固定件、连接线等部分组成。
其中,电阻应变片是传感器的核心部件,它通常由金属材料制成,具有一定的弹性。
当外力作用于物体表面时,电阻应变片会发生形变,从而导致其电阻值发生变化。
这种变化可以通过连接线传输到测量仪器中进行检测和分析。
其次,我们来看一下电阻应变式传感器的工作原理。
当外力作用于物体表面时,物体会产生应变,即单位长度内的形变量。
电阻应变片固定在物体表面上,随着物体的应变而产生相应的形变,从而使得电阻值发生变化。
这种变化可以通过连接线传输到测量仪器中,并经过放大、滤波等处理后,最终得到物体的应变情况。
在实际应用中,电阻应变式传感器通常被安装在需要测量应变的物体表面上。
当物体受到外力作用时,电阻应变片会产生相应的应变,从而使得电阻值发生变化。
通过测量仪器对电阻值的变化进行监测和分析,就可以得到物体的应变情况。
这种测量方法简单、灵敏,可以广泛应用于工程、科研等领域。
总的来说,电阻应变式传感器的工作原理是利用电阻在受力作用下产生的应变
效应,通过测量电阻值的变化来确定物体的应变情况。
它具有结构简单、测量精度高、响应速度快等优点,因此在工程、科研等领域得到了广泛的应用。
希望通过本文的介绍,能够让大家对电阻应变式传感器有更深入的了解。
电阻式应变传感器是以电阻应变计为转换元件的传感器,其精确测量工作的原理是应变式原理。
这种应变计可以将变形能量转换为电阻值的变化,从而可以测量力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。
弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成的电阻应变式传感器,可以根据具体测量要求,设计成多种结构的形式。
还有这样的事实存在,弹性敏感元件如果受到所测量的力会产生变形,并使附着其上的电阻应变计一起变形。
目前,在测量行业内,常用的电阻应变式传感器有应变式测力传感器、应变式压力传感器、应变式扭矩传感器、应变式位移传感器、应变式加速度传感器和测温应变计等。
电阻应变式传感器的优点是精
度高,测量范围广寿命长,结构简单,频响特性好,能在恶劣条件下工作,易于实现小型化、整体化和品种多样化等。
电阻式应变传感器常见的特点有以下几点:
①精度高,测量范围广;
②使用寿命长,性能稳定可靠;
③结构简单,体积小,重量轻;
④频率响应较好,既可用于静态测量又可用于动态测量;
⑤价格低廉,品种多样,便于选择和大量使用。
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四种压力传感器的基本工作原理及特点四种压力传感器的基本工作原理及特点一:电阻应变式传感器一:电阻应变式传感器1 1电阻应变式传感器定义被测的动态压力作用在弹性敏感元件上,被测的动态压力作用在弹性敏感元件上,使它产生变形,使它产生变形,在其变形的部位粘贴有电阻应变片,电阻应变片感受动态压力的变化,电阻应变片感受动态压力的变化,按这种原理设计的传感器称按这种原理设计的传感器称为电阻应变式压力传感器。
为电阻应变式压力传感器。
1.2 电阻应变式传感器的工作原理电阻应变式传感器所粘贴的金属电阻应变片主要有丝式应变片与箔式应变片。
箔式应变片是以厚度为0.002——0.008mm 的金属箔片作为敏感栅材料,,箔栅宽度为0.003——0.008mm 。
丝式应变片是由一根具有高电阻系数的电阻丝(直径0.015--0.05mm),平行地排成栅形(一般2——40条),电阻值60——200 Ω,通常为120 Ω,牢贴在薄纸片上,电阻纸两端焊有引出线,表面覆一层薄纸,即制成了纸基的电阻丝式应变片。
制成了纸基的电阻丝式应变片。
测量时,测量时,用特制的胶水将金属电阻应变片粘贴于待测的弹性敏感元件表面上,待测的弹性敏感元件表面上,弹性敏感元件随着动态压力而产生变形时,弹性敏感元件随着动态压力而产生变形时,弹性敏感元件随着动态压力而产生变形时,电阻片电阻片也跟随变形。
如下图所示。
B 为栅宽,L 为基长。
为基长。
材料的电阻变化率由下式决定:材料的电阻变化率由下式决定:d d d R A R A r r=+ (1) 式中;式中;R —材料电阻由材料力学知识得;由材料力学知识得; [(12)(12)]dRR C K m m e e =++-= (2) K —金属电阻应变片的敏感度系数式中K 对于确定购金属材料在一定的范围内为一常数,将微分dR 、dL 改写成增量ΔR 、ΔL,可得可得 R L K K R Le D D == (3) 由式(2)可知,可知,当弹性敏感元件受到动态压力作用后随之产生相应的变形当弹性敏感元件受到动态压力作用后随之产生相应的变形ε,而形应变值可由丝式应变片或箔式应变片测出,从而得到了ΔR 的变化,也就得到了动态压力的变化,基于这种应变效应的原理实现了动态压力的测量。
传感器实验报告(电阻应变式传感器)
本次实验是针对电阻应变式传感器的实验,主要内容是对其结构和特性的研究。
电阻应变式传感器是一种采用变截面结构的电阻式传感器,它的材料可以做驱动电阻
变化,具有良好的特性和稳定性。
它的特征是:电阻值能够随外加应力变化而发生变化,
进而影响示值输出;电阻值随外加应力变化而发生变化,因而影响应变传感器的响应时间;采用变截面结构,使得结构紧凑,容易携带;可以非接触式监测应变,可以正确反映应变
状态;操作流程简单,易于实施。
实验流程包括以下几个方面:首先,进行电阻应变式传感器的安装;其次,用多频比
较仪测量传感器的电阻值;然后,为传感器施加恒定外力,测量其变化情况;最后,根据
测试结果绘制出静态变化曲线,用来分析电阻应变式传感器的特性。
实验结果表明,传感器的电阻随外加应力的变化而发生变化,而且变化趋势较为明显。
实验结果表明,传感器在静止应力下的电阻值较大,而当外加的应力不断增加时,传感器
的电阻值也会随之减小,当应力达到一定大小时,电阻值就会稳定在一个较小的值上。
结
果表明,电阻应变式传感器是可靠的,具有良好的特性和稳定性,能够满足各种应用要求。
本次实验对电阻应变式传感器的结构和特性进行了系统性研究,得出了正确的测试结果。
实验表明,电阻可靠,表现出很好的特性和稳定性。
由此可知,电阻应变式传感器是
一种可靠的传感器,具有工作稳定、成本低的特点,可用于各种不同的应用领域,从而满
足应用要求。
电阻应变式传感器的工作原理1. 介绍电阻应变式传感器是一种常见的力、压力、扭矩、重量等物理量测量装置。
它通过测量物体受力或变形引起的电阻变化来实现物理量的测量。
本文将详细介绍电阻应变式传感器的工作原理及其应用。
1.1 传感器分类传感器可以根据其工作原理和测量物理量进行分类。
根据工作原理,传感器可以分为电阻、电容、电感、霍尔等类型。
根据测量物理量,传感器可以分为力、压力、温度、光等类型。
1.2 电阻应变式传感器的概述电阻应变式传感器属于电阻型传感器的一种。
它利用电阻材料的应变效应,将外界的力、压力等物理量转换为电阻值的变化。
电阻应变式传感器具有结构简单、精度高、可靠性好的特点,在工业领域得到广泛应用。
2. 原理电阻应变式传感器的工作原理基于电阻材料的应变效应,即当电阻材料受到外界力或压力作用时,材料的几何形状和尺寸发生变化,从而引起电阻值的变化。
2.1 电阻应变效应电阻应变效应是指电阻材料在受到应变作用下,电阻值发生变化的现象。
根据应变的类型,电阻应变效应可以分为拉伸应变效应和压缩应变效应。
拉伸应变效应是指电阻材料受到拉伸力作用后,电阻值增加;压缩应变效应是指电阻材料受到压缩力作用后,电阻值减小。
2.2 应变片电阻应变式传感器通常采用由电阻材料制成的应变片作为敏感元件。
应变片的几何形状和尺寸可以根据测量需求进行设计。
当外界力或压力作用于应变片时,应变片发生应变,从而导致电阻值的变化。
2.3 桥式电路为了能够测量电阻值的变化,电阻应变式传感器通常采用桥式电路进行测量。
桥式电路由四个电阻组成,其中两个电阻为应变片,另外两个电阻为补偿电阻。
当应变片受到力或压力作用时,其电阻值发生变化,从而使桥路出现失衡,产生输出信号。
2.4 输出信号电阻应变式传感器的输出信号通常为电压信号。
输出信号的大小和方向取决于桥路失衡的程度和方向,可以通过增益电路和滤波电路进行信号处理和放大。
3. 应用电阻应变式传感器广泛应用于力学实验、工业自动化、航空航天等领域。
一、实验目的1. 理解电阻应变式传感器的基本原理和结构。
2. 掌握电阻应变式传感器的测量方法及其在工程中的应用。
3. 通过实验验证电阻应变式传感器在不同应变条件下的响应特性。
二、实验原理电阻应变式传感器是利用电阻材料的应变效应,将机械变形转换为电阻变化的传感器。
其基本原理如下:当电阻丝受到拉伸或压缩时,其长度和截面积将发生变化,从而导致电阻值的变化。
这种电阻值的变化与应变值呈线性关系。
通过测量电阻值的变化,可以计算出应变值。
实验中使用的电阻应变式传感器主要由电阻应变片、引线、电桥电路和电阻应变仪组成。
三、实验器材1. 电阻应变式传感器2. 电桥电路3. 电阻应变仪4. 拉伸装置5. 载荷装置6. 电流表7. 电压表8. 电阻箱四、实验步骤1. 将电阻应变式传感器安装到拉伸装置上,确保传感器与拉伸装置的连接牢固。
2. 将电桥电路连接到电阻应变仪上,并调整电桥电路的平衡。
3. 通过拉伸装置对传感器施加不同等级的拉伸力,记录相应的应变值。
4. 使用电阻应变仪测量电阻值的变化,并计算应变值。
5. 重复步骤3和4,验证电阻应变式传感器在不同应变条件下的响应特性。
五、实验结果与分析1. 电阻应变式传感器在不同应变条件下的响应特性实验结果表明,电阻应变式传感器在不同应变条件下的响应特性良好,其电阻值的变化与应变值呈线性关系。
当拉伸力逐渐增大时,电阻值也随之增大,且变化趋势与应变值的变化趋势基本一致。
2. 电阻应变式传感器的灵敏度实验结果表明,电阻应变式传感器的灵敏度较高。
在相同的应变条件下,电阻应变式传感器的电阻值变化较大,说明其具有较高的灵敏度。
3. 电阻应变式传感器的线性度实验结果表明,电阻应变式传感器的线性度较好。
在一定的应变范围内,电阻应变式传感器的电阻值变化与应变值呈线性关系,说明其具有较高的线性度。
六、实验结论1. 电阻应变式传感器是一种有效的应变测量装置,具有灵敏度高、线性度好等优点。
2. 电阻应变式传感器在工程中具有广泛的应用前景,如结构健康监测、材料力学性能测试等。
电阻应变式传感器标准电阻应变式传感器是一种常用的传感器类型,广泛应用于力学实验、工程结构监测、机械设备维护等领域。
为了确保传感器的准确性和可靠性,有必要制定相关的标准来指导其设计、制造和使用。
本文将从电阻应变式传感器的原理、标准制定的意义、标准的内容和执行等方面进行论述。
一、电阻应变式传感器的原理电阻应变式传感器是利用金属材料在受到力的作用下发生形变,并改变电阻值的原理来实现对力的测量。
一般情况下,传感器由弹性元件和电阻应变片组成。
弹性元件通过受力而发生变形,产生应变,进而改变电阻应变片的形状和尺寸,从而改变电阻值。
利用电桥原理,通过测量电阻的变化,可以精确地得到受力的大小。
二、标准制定的意义1. 保证传感器的准确性和可靠性:标准能够明确传感器的设计和制造要求,确保传感器的准确性和可靠性。
只有传感器具备这些基本特性,才能在实际应用中提供准确的测量结果。
2. 促进产品质量提升:通过制定标准,可以推动传感器行业的整体发展和技术进步,提高产品质量和竞争力。
3. 促进国际贸易和合作:制定统一的标准,有利于促进国际贸易和合作,降低贸易壁垒,提高产品的国际竞争力。
三、标准的内容电阻应变式传感器标准的内容主要包括以下几个方面:1. 设计和制造要求:标准应明确传感器的外形尺寸、材料选择、加工工艺等方面的要求,保证传感器的结构强度和稳定性。
2. 精度和可靠性要求:标准应规定传感器的测量范围、灵敏度、线性度、温度稳定性等指标的要求,确保传感器的测量结果准确可靠。
3. 校准和检测方法:标准应详细描述传感器的校准和检测方法,确保传感器在使用前能够获得准确的校准系数,提高测量结果的准确性。
4. 安装和使用指南:标准应给出传感器的安装方法和使用指南,包括传感器放置位置、固定方式、连接线路等,确保传感器能够正常工作并且不受外界因素干扰。
5. 标识和包装要求:标准应规定传感器的标识内容和方式,以及适当的包装要求,方便用户正确识别和使用传感器。
四种压力传感器的基本工作原理及特点一:电阻应变式传感器1 1电阻应变式传感器定义被测的动态压力作用在弹性敏感元件上,使它产生变形,在其变形的部位粘贴有电阻应变片,电阻应变片感受动态压力的变化,按这种原理设计的传感器称为电阻应变式压力传感器。
1.2 电阻应变式传感器的工作原理电阻应变式传感器所粘贴的金属电阻应变片主要有丝式应变片与箔式应变片。
箔式应变片是以厚度为0.002——0.008mm的金属箔片作为敏感栅材料,,箔栅宽度为0.003——0.008mm。
丝式应变片是由一根具有高电阻系数的电阻丝(直径0.015--0.05mm),平行地排成栅形(一般2——40条),电阻值60——200 ?,通常为120 ?,牢贴在薄纸片上,电阻纸两端焊有引出线,表面覆一层薄纸,即制成了纸基的电阻丝式应变片。
测量时,用特制的胶水将金属电阻应变片粘贴于待测的弹性敏感元件表面上,弹性敏感元件随着动态压力而产生变形时,电阻片也跟随变形。
如下图所示。
B为栅宽,L为基长。
材料的电阻变化率由下式决定:R Ad d d(1)R A式中;R—材料电阻由材料力学知识得;[(12)(12)]dRR C K (2)K —金属电阻应变片的敏感度系数式中K 对于确定购金属材料在一定的范围内为一常数,将微分dR 、dL 改写成增量ΔR 、ΔL,可得RLK K R L (3) 由式(2)可知,当弹性敏感元件受到动态压力作用后随之产生相应的变形ε,而形应变值可由丝式应变片或箔式应变片测出,从而得到了ΔR 的变化,也就得到了动态压力的变化,基于这种应变效应的原理实现了动态压力的测量。
1.3电阻应变式传感器的分类及特点测低压用的膜片式压力传感器常用的电阻应变式压力传感器包括测中压用的膜片——应变筒式压力传感器测高压用的应变筒式压力传感器1.3.1膜片——应变筒式压力传感器的特点该传感器的特点是具有较高的强度和抗冲击稳定性,具有优良的静态特性、动态特性和较高的自震频率,可达30khz 以上,测量的上限压力可达到9.6mp a 。