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力学压力传感器的应用原理

发布时间:2021-09-11人气:12

  力学压力传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。

压力传感器   

在了解压阻式力传感器时,我们首先认识一下电阻应变片这种元件,电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件,它是压阻式应变压力传感器的主要组成部分之一,电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。   

通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化,这种应变片在受力时产生的阻值变化通常是比较小的,一般此种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器(也称变送器)进行放大,再传输给处理电路(通常是 A/D 转换和 CPU )显示或执行机构。   

压力传感器金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示:  

式中:

ρ—— 金属导体的电阻率( Ω·cm2/m )  

S—— 导体的截面积( cm2 )   

L—— 导体的长度( m )

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