1、 第第4章章 應變式電阻傳感器應變式電阻傳感器電阻應變片的工作原理電阻應變片的工作原理金屬電阻應變片主要特性金屬電阻應變片主要特性應變片式電阻傳感器的測量電路應變片式電阻傳感器的測量電路溫度誤差及補償溫度誤差及補償應變片式電阻傳感器的應用舉例應變片式電阻傳感器的應用舉例下頁下頁電子秤電子秤 磅秤磅秤超市打印秤超市打印秤遠距離遠距離顯示顯示下頁下頁上頁上頁 靜載稱重靜載稱重下頁下頁上頁上頁下頁下頁上頁上頁形狀各異的應變式傳感器形狀各異的應變式傳感器v彈性體的作用是什么？v哪個是轉換元件？布置位置如何選擇？v轉換元件的工作原理是什么？v轉換元件測量的是什么？何參數變化？v信號調理電路如何設計？思考

2、：下頁下頁上頁上頁4.1 電阻應變片的工作原理金屬的電阻應變效應金屬導體的電阻值隨其機械變形而發生變化的現象。FFL2rL+dL2(r-dr)slR:電阻系數l:l:金屬導線長度S:S:金屬導線截面積lnlnlnlnRSl兩邊取對數：ldlSdSdRdR兩邊微分：下頁下頁上頁上頁ldlx軸向應變：rdry徑向應變：ldlrdrdRdR2dRdRxx2泊松比、泊松系數）泊松關系：(/ldlrdrxxxkd01)21 (2rS下頁下頁上頁上頁dRdRkxx121/0靈敏系數：K K0 0的大小與絲的材料有關，與應變數值有關。的大小與絲的材料有關，與應變數值有關。1xd選材目的：為常數。即：xCdC

3、k210常用材料常用材料:1)康銅（55%Cu,45%Ni),K=1.92.1;2)鎳鉻（80%Ni,20%Cr),K=2.12.3;實驗證明，電阻絲及應變片的電阻相對變化量實驗證明，電阻絲及應變片的電阻相對變化量 R R R R與與材料力學中的軸向應變材料力學中的軸向應變 x x的關系在很大范圍內是線性的的關系在很大范圍內是線性的下頁下頁上頁上頁微應變微應變()()與測量力與測量力F F的計算關系：的計算關系： 在材料力學中， x x 稱為電阻絲的軸向應變，也稱縱向應變。x通常很小，常用10-6表示之。例如，在工程中常表示為110-6m/m。在應變測量中，也常將之稱為微應變()。 由材料力學

4、可知，x=F /（AE），所以R /R又可表示為對于不同的金屬材料，K0 略微不同，一般為2左右。如果應變片的靈敏度K0 和試件的橫截面積A以及彈性模量均為已知，則只要設法測出R /R的數值，即可獲知試件受力的大小，例如可用于電子秤的稱重。 0 RFKRAE下頁下頁上頁上頁總結總結4.2 電阻應變片電阻應變片4.2.1 結構及材料1、敏感柵；2、基底；3、蓋層；4、引線；L、應變片柵長；A、應變片基寬；4312al下頁下頁上頁上頁（一）應變片基本結構組成（一）應變片基本結構組成 敏感柵：敏感柵：高電阻率金屬細絲做成柵狀。要求靈敏系數大、溫度系數小，如：康銅、鎳鉻絲等。 基底：基底：紙質或膠質。

5、要求機械強度高、絕緣性好、抗潮、耐熱。薄(厚度0.030.06mm). 引線引線：低阻鍍錫銅線 蓋層蓋層：保護層，保持位置固定 粘結劑粘結劑：粘接力強、機械性能可靠。如：環氧樹脂、聚脂樹脂、酚醛樹脂類。下頁下頁上頁上頁 （二）應變片的類型（二）應變片的類型 金屬絲式應變片：金屬絲式應變片：制作簡單、性能穩定。 金屬箔式應變片：金屬箔式應變片：現代工藝、大量使用。 薄膜應變片薄膜應變片 半導體應變片半導體應變片下頁下頁上頁上頁金屬箔式應變片：金屬箔式應變片：箔式應變計的線柵是通過光刻、腐蝕等工藝制成很薄的金屬薄柵（厚度一般在0.0010.01mm）。 工藝上能保證線柵的尺寸正確、 線條均勻, 大

6、批量生產時, 阻值離散程度小。 可根據需要制成任意形狀的箔式應變計和微型小基長（如基長為0.1 mm）的應變計。 敏感柵截面積為矩形, 表面積大, 散熱好, 在相同截面情況下能通過較大電流。 橫向靈敏度小 疲勞壽命長 生產效率高應變片粘應變片粘貼過程貼過程下頁下頁上頁上頁基于半導體的基于半導體的“壓阻效應壓阻效應”體積小、靈敏度高、機械滯后小體積小、靈敏度高、機械滯后小溫度穩定性差、非線性嚴重溫度穩定性差、非線性嚴重半導體應變片半導體應變片半導體應變片外形下頁下頁上頁上頁例：例： 將100的一個應變片粘貼在低碳鋼制的拉伸試件上，若試件的等截面積為0.5*10-4m2 低碳鋼的彈性模量E=200

7、*109N/m2，由50kN的拉力引起的應變電阻變化為1，求該應變片的靈敏度系數。 電阻應變片得靈敏系數電阻應變片得靈敏系數K定義為：粘貼在測試件上得應變片在其軸向受到單向應力時引起得電阻相對變化，與由此單向應力引起得試件表面軸向應變之比。4.3 4.3 電阻應變片主要特性電阻應變片主要特性（1 1）橫向效應 (4.2.2)lxyv最明顯的是在=/2 垂直方向的微段, 按泊松比關系產生壓應變-y。該微段電阻不僅不增加, 反而減少。在圓弧的其他各微段上, 感受的應變是由+x變化到- y的。這樣, 圓弧段的電阻變化, 顯然將小于同樣長度沿x方向的直線段的電阻變化。下頁下頁上頁上頁返回返回橫向效應分

8、析：橫向效應分析：dxyyrdl rdxO平面應變場任意方向的線應變為平面應變場任意方向的線應變為：對圓弧部分：對圓弧部分：2cos22yxyxdlll)(drlsyxyxlr22ls為半圓弧長, r為圓半徑下頁下頁上頁上頁設應變計一個直線段的伸長為l l1 1=x xl l1 1 (l1為直線段長度) 若有n 個直線段, 而半圓弧共有(n-1)個, 那么全長為 L L=n =n l l1 1+(n-1)+(n-1) l ls s整個應變計電阻絲受作用后的總伸長為11(1)(1)2xysxsLnlnlnlnl因電阻的變化與電阻絲伸長有如下關系：LLkRR02) 1(010yxsxLlnkLln

9、kRR 則得yxkLrnkLrnnlRR002) 1(2) 1(2下頁下頁上頁上頁yyxxKKRR定義橫向效應系數定義橫向效應系數C：xyKKC/)(yxxCKRR在單向應力狀態下在單向應力狀態下：xyxxCKRR)1 ( )1 (CKKx應變片的靈敏系數應變片的靈敏系數：令：令：021KrLnLnlKx021KrLnKy下頁下頁上頁上頁所以，橫向效應總是起著抵消縱所以，橫向效應總是起著抵消縱向應變的作用。向應變的作用。 減小橫向效應的措施：減小橫向效應的措施： r、lC橫向效應小減小Ky采用短接式、直角式橫柵采用箔式應變片(a)(b)(c)（2 2）應變片靈敏系數）應變片靈敏系數k k/ )

10、(RRk原因：v存在橫向效應；v基底傳遞衰減；下頁下頁上頁上頁敏感柵應變絲的靈敏系數）(0kk 應變片的應變片的“標稱靈敏度系數標稱靈敏度系數” 實驗是按規定的統一標準進行的：電阻應變計貼在一維力作用下的試件上, 例如受軸向拉壓的直桿、純彎梁等。試件材料用泊松系數 =0.285的鋼。 實驗證明, 電阻應變計的電阻相對變化R/R與應變l/l=之間在很大范圍內是線性的, 即：KRR 因一般應變計粘貼到試件上后不能取下再用, 只能在每批產品中提取一定百分比（如 5%）的產品進行測定, 取其平均值作為這一批產品的靈敏度系數。這就是產品包裝盒上注明的靈敏度系數, 或稱“標稱靈敏度系數標稱靈敏度系數”。下

11、頁下頁上頁上頁（3）機械滯后，零漂及蠕變）機械滯后，零漂及蠕變原因：殘余變形。原因：殘余變形。下頁下頁上頁上頁圖221 機械滯后試件機械應變應變片電阻變化零漂和蠕變零漂和蠕變v零漂零漂：指示指示隨時間的隨時間的漂移（未加載、溫度恒漂移（未加載、溫度恒定）。定）。v蠕變蠕變：在某一恒定溫度在某一恒定溫度下，對試件加一恒定應變，下，對試件加一恒定應變，這時指示應變隨時間變化的這時指示應變隨時間變化的特性。特性。500指示指示t0原因：原因：敏感柵通電流后的敏感柵通電流后的溫度效應溫度效應應變片的內應力應變片的內應力固化不充分固化不充分下頁下頁上頁上頁 粘貼在試件上的電阻應變片，除了感受機械應變而粘

12、貼在試件上的電阻應變片，除了感受機械應變而產生電阻相對變化外（產生電阻相對變化外（ ），在），在環境溫度變環境溫度變化化時，也會引起電阻的相對變化，時，也會引起電阻的相對變化，產生虛假應變產生虛假應變，這種現象稱為電阻應變片的溫度效應。這種現象稱為電阻應變片的溫度效應。（4）溫度效應）溫度效應kRdR下頁下頁上頁上頁真實應變指示應變（5 5）應變極限、疲勞壽命應變極限、疲勞壽命 在一定溫度下，應變片的指示應變下降到真實應變的90%時的真實應變。原因：膠層太厚、原因：膠層太厚、膠不完全固化。膠不完全固化。下頁下頁上頁上頁實際標識：例如實際標識：例如8000lim疲勞壽命疲勞壽命 對于已安裝的應變

13、片，在恒定極值的交變應力作用下，可以連續工作而不產生疲勞損壞的循環次數N，稱為應變片的疲勞壽命。 疲勞壽命反映了應變片動態響應測量的適應性。下頁下頁上頁上頁實際標識：例如N=105107次（6）應變片電阻值、最大工作電流應變片電阻值、最大工作電流v標準化的阻值：標準化的阻值：60 、120 、350 、600 、1000等阻值大，承載的電壓大，輸出信號大，尺寸大v最大工作電流：最大工作電流：通過敏感柵而不影響其工作特性的最大電流。靜態測量時：25mA 。動態測量時：75mA100mA 。下頁下頁上頁上頁（7 7）應變片的動態響應特性應變片的動態響應特性 (4.4)(4.4)垂直方向傳播：試件粘

14、合劑基底敏感柵。薄，可忽略。1000m/s 0.05mm在敏感柵長度方向傳播：應變片反映應變片長度內應變量的平均值。一、應變波的傳播過程一、應變波的傳播過程v機械應變以相同于聲波速度的應變波形式在材料機械應變以相同于聲波速度的應變波形式在材料中傳播。中傳播。討論：應變是一個點的應變，應變片測量到的是 柵長內的平均應變。大應變梯度情況用小柵長應變片大應變梯度情況用小柵長應變片。下頁下頁上頁上頁二、應變片可測頻率的估算二、應變片可測頻率的估算1、正弦應變波：、正弦應變波：)2sin(0ftfvtvx)2sin(0 x設某點的應變振動方程：設某點的應變振動方程：位置、速度、頻率的關系：位置、速度、頻

15、率的關系：代入振動方程，得到：代入振動方程，得到：下頁下頁上頁上頁Lx1x20 x0sin2x應變波波長L 應變片長度2/2/0)2sin(1LxLxpttdxxL:為內測得的平均應變應變片在基長pL)2/(Lx0一般情況下：)2sin()sin(00 xLL下頁下頁上頁上頁相應x0點的真實應變 為：0 x)2sin(000 xx下頁下頁上頁上頁動態應變相對測量誤差1sinx0LLx0pnL /設：fv/Lnvf/應變片可測頻率：總結：基長越短，頻響越高。總結：基長越短，頻響越高。下頁下頁上頁上頁表表4-4-2 不同基長應變片最高工作頻率不同基長應變片最高工作頻率應變片可測頻率的估算應變片可測

16、頻率的估算 一、電阻電橋原理：一、電阻電橋原理：1、直流電橋R1R2R3R4USCUsr1423121234() ()scsrRRR RUUUURRRR0scU初始平衡時：03241RRRR24.5 4.5 應變測量電橋應變測量電橋電路電路下頁下頁上頁上頁11142311234()()()scsrRRRR RUURRRRR 變化：產生承受應變后，11RR4131124113(1)(1)srRRRRURRRRRR小項，忽略分母中設：113412RRnRRRR11211()(1)scsrRRnUUknRR下頁下頁上頁上頁2(1)srnkUn電橋電壓靈敏度 Ku愈大, 說明應變計電阻相對變化相同的情

17、況下, 電橋輸出電壓愈大, 電橋愈靈敏。由上式知, 欲提高Ku, 必須提高電源電壓, 但它受應變計允許功耗的限制。另外就是選擇適當的橋臂比n。)(4111RRUUsckRR)(11kUUsc41下頁下頁上頁上頁k電阻應變片的靈敏度系數UkkRRRRn4114321最大，時，即當下頁下頁上頁上頁R1+R1R2 - R2R3R4USCUsr差動電橋：差動電橋：v相鄰橋臂，電阻一個增加、一個減少1122scsrsrRUUUR則 ：RRRRRR2121，若：一般地：下頁下頁上頁上頁)(41)(41212211kURRRRUUsrsrscUku21R1+ R1R2 - R2USCUsrR3- R3R4+

18、 R4全橋：全橋：四臂都是應變片，且相鄰電阻變化相反RRRRRRRRRR43214321，若：RRUUsc一般地：312412341()4scRRRRUURRRR12341()4U k 下頁下頁上頁上頁Uku有關差動電橋的說明：有關差動電橋的說明： 若相鄰橋臂的極性不同，即一為拉應變，另一為壓應變（構成差動關系），輸出電壓為兩者之和。 反之，若相鄰橋臂的極性相同，即同為拉應變或為壓應變，輸出電壓為兩者之差。 利用上述特性可以： 提高輸出靈敏度。增大輸入電壓可提高靈敏度，但受傳感元件功耗限制。 減小非線性誤差，輸出與傳感元件電阻變化呈線性關系。 具有溫度補償作用。(*)下頁下頁上頁上頁典型組橋方

19、式典型組橋方式圖2-29 直流電橋下頁下頁上頁上頁組橋方式輸出電壓電橋電壓靈敏度溫度補償單臂測量1需接補償片半橋測量2(12）溫度自補償不需接補償片全橋測量4 (1-2-34 ）溫度自補償不需接補償片 4srU 124srU 12344srU 典型組橋方式典型組橋方式下頁下頁上頁上頁2、交流電橋、交流電橋圖2-30 交流電橋下頁下頁上頁上頁交流電橋的平衡條件：交流電橋的平衡條件： 1 423z zz zijiizZ e14231423Z ZZ Z 式中，zi各橋臂的復數阻抗(i=1,2,3,4）；Zi復數阻抗的模（i=1,2,3,4）；i復數阻抗的阻抗角（i=1,2,3,4）。下頁下頁上頁上頁

20、相對兩臂復阻抗的模之積相等；相對兩臂復阻抗的模之積相等；相對兩臂復阻抗的幅角之和相等。相對兩臂復阻抗的幅角之和相等。(a)(b)(c)(d)BR1R2R5R6R4R3ACDuBR5R6ACACR5BR6R6ACBR1R2RAC二、電橋平衡調節二、電橋平衡調節616RnR 626RnR 121 nn662166)(RRnnRR 設：， 下頁下頁上頁上頁6665651165621R RR RR RRn RRRn5162656566621RnRnRRRRRRRR同理:等效電阻:并聯后的阻值變化為 221111111111116521R RRRRRRRRRRn RRn516222221RnRnRRR下

21、頁下頁上頁上頁三、電橋的非線性誤差及其補償三、電橋的非線性誤差及其補償對于單臂電橋：對于單臂電橋：111RRR有：有：)1)(1(3412111134srRRRRRRRRRRUUscRRRRR4321設：下頁下頁上頁上頁)21(4111srRRRRUUsc非線性項非線性項理想特性：理想特性：RRUUsc1sr41非線性誤差為：非線性誤差為：SCSCSCfUUUe下頁下頁上頁上頁RRURRURRRRUef1sr1sr11sr4141)21(411)21(11RR33212221211121RRRRRRRR）（按二項式展開：下頁下頁上頁上頁略去高階小量，非線性誤差簡化為：略去高階小量，非線性誤差簡

22、化為：KRRfe2121舉例：舉例：對于電阻應變片：設對于電阻應變片：設maxmax 50005000，K K2 2，則：，則：%5 . 0610500022121Kfe下頁下頁上頁上頁減小非線性誤差的措施：減小非線性誤差的措施： 采用差動半橋USCR1R2R3R4USRRRRRR4321設：111RRR222RRR021RR下頁下頁上頁上頁RRURRRRRUUsc22sr211sr)(21412121srRRRRRURRR21KURRUUscsrsr2121下頁下頁上頁上頁 采用差動半橋特殊情況：特殊情況：結論：非線性度比單臂小。結論：非線性度比單臂小。對于全橋，有對于全橋，有4321432

23、12141KKUUsrSC)(414321KUUsrsc理想2341KUUscsr理論上無非線性誤差。理論上無非線性誤差。下頁下頁上頁上頁特殊情況：特殊情況：采用恒流源采用恒流源4321431RRRRRRIIUSCR1R2R3R4II1I24321212RRRRRRII432132413211RRRRRRRRIRIRIUsc下頁下頁上頁上頁1432114RRRRRRRIUsc實際143211441RIRRRRRRIUsc理想1113121111RRRRRRRRUUUeSCSCSCf理想理想實際1141RR結論：非線性誤差為恒壓源的一半。結論：非線性誤差為恒壓源的一半。下頁下頁上頁上頁一、產生原

24、因：一、產生原因：敏感柵的金屬電阻本身隨溫度發生變化： Rt=R0（1+tt) R t =R0ttvRt：應變絲溫度為t時的電阻值；vR0：應變絲溫度為t0時的電阻值；vt：應變絲電阻溫度系數4.6 4.6 溫度誤差及補償溫度誤差及補償下頁下頁上頁上頁試件材料與應變材料的線膨脹系數不同引試件材料與應變材料的線膨脹系數不同引起應變片附加形變：起應變片附加形變：v應變片形變：ls=sl0t s :應變片線膨脹系數v試件形變： lg=gl0t g :試件線膨脹系數l0lslgv附加形變：l=lg- ls =( g - s) l0tv附加應變：=l/l0=( g - s) tv附加電阻變化： R t

25、=R 0 =R 0 ( g - s)t下頁下頁上頁上頁v總的附加電阻隨溫度的變化： R t = R t + R t =R 0 t t +R 0 ( g - s)t R t /R 0 =t t + ( g - s)t 溫度變化引起的電阻變化溫度變化引起的電阻變化下頁下頁上頁上頁相應的虛假應變為：ttkkRRsgtti)()(/ )(0應變式傳感器的電阻變化很小，所以溫度引起的應變式傳感器的電阻變化很小，所以溫度引起的虛假應變不可忽略。虛假應變不可忽略。RRUR1UscRBR1FFRB22二、溫度補償方法二、溫度補償方法1、橋路補償法：橋路補償法：工作應變片貼在試件上，補償片貼在補償件上，補償件不

26、受力，并接入電橋相鄰臂。下頁下頁上頁上頁橋路補償法、溫度自補償法、熱敏電阻補償法URRRRRRRRUUtSC412)1(4ttRRRRRRR21受力后： 設：設：R1=R2=R3=R4 R1t=R2tFFR1R2下頁下頁上頁上頁工作片、補償片貼在同一試件上，但兩者感受的應變符號相反。 工作片、補償片貼在同一試件上，但補償片不受力作用。PR2R1R1R2下頁下頁上頁上頁2 2、應變片自補償法、應變片自補償法適用于某一種試件材料的自補償應變片：要使：R t =0 需要：t+（ g - s ）=0 則： t= -（ g - s ）v特點：制作簡單、成本低v缺點:只能在某種材料的試件上才能得到補償效果

27、。 ：t隨溫度變化為非線性時，引起輸出非線性。v采用溫度自補償應變片：當溫度發生變化時，產生的附加應變為零或相互抵消。下頁下頁上頁上頁組合式自補償法（雙金屬絲柵法）組合式自補償法（雙金屬絲柵法）212211RRRRRRttRRt溫度變化時：v（1）兩種不同溫度系數）兩種不同溫度系數（一正一負）的金屬絲串聯繞制成敏感柵。21RRR使得總電阻：ttRR21:其中v特點：補償精度高、靈敏度不受損失。 焊點R1R2下頁下頁上頁上頁v敏感柵由同符號同符號電阻溫度系數的兩種合金絲串接而成。v敏感柵的兩部分電阻R1和R2分別接入電橋的相鄰兩臂上。（2）雙金屬半橋片）雙金屬半橋片R1R2abcR1R2 R3R

28、4USCRB Us下頁下頁上頁上頁組合式自補償法（雙金屬絲柵法）組合式自補償法（雙金屬絲柵法）v可使兩橋臂由于溫度引起的電阻變化相等或接近, 實現溫度自補償。v優點：適合于不同線膨脹系數的試件，調整R B，可使熱補償效果達到最佳。v缺點：v補償同時抵消有效應變，使輸出靈敏度降低；v對R B要求高。BttRRRRR2211使得：下頁下頁上頁上頁3、熱敏電阻補償法、熱敏電阻補償法v溫度變化使應變片靈敏度降低輸出USCvT并聯熱敏電阻Rt阻值下降輸出USC適當選擇電阻R5可起到補償作用。R1R2 USCUsrR3R4R5 Rt 下頁下頁上頁上頁4.7 4.7 應變式傳感器應用應變式傳感器應用F F（

29、力力）（應力應力F/SF/S）（應變應變 /E /E） R/R (R/R (）UUSCSC應變式傳感器 = 彈性敏感元件+應變片常用彈性敏感元件常用彈性敏感元件 彈性梁、柱、筒 膜片與膜盒 彈簧管與波紋管 彈簧等下頁下頁上頁上頁測力彈性敏感元件柱式彈性敏感元件:特點：結構簡單、可承受很大載荷特點：結構簡單、可承受很大載荷多種截面形狀：實心截面、空心截面多種截面形狀：實心截面、空心截面下頁下頁上頁上頁軸向產生的應力、應變（=0）橫向產生的應力、應變（=90）SFESFSFESF下頁下頁上頁上頁梁式彈性敏感元件梁式彈性敏感元件 等截面梁等截面梁 等強度梁等強度梁 其他其他26EbhFlEoR1R4

30、l0lFbhblR4R1Fh(a)(b)下頁下頁上頁上頁26EbhFlE雙端固定梁式雙端固定梁式下頁下頁上頁上頁下頁下頁上頁上頁環環特點：應力分布變化大,且有正有負,便于接成差動電橋下頁下頁上頁上頁各種壓力彈性敏感元件各種壓力彈性敏感元件 彈簧管。彈簧管是一個彈性很好的金屬管子，自由端在流體壓力作用下可產生位移。 波紋膜片和膜盒。膜片是具有同心波紋的圓形金屬片。膜盒是由兩片波紋膜片焊合而成。 平膜片 薄壁圓筒下頁下頁上頁上頁膜片和膜盒實物圖膜片和膜盒實物圖 下頁下頁上頁上頁周邊固支圓形平膜片周邊固支圓形平膜片222222)31()1(83)3()1(83rRhprRhptr膜片在均勻壓力膜片在

31、均勻壓力P的的作用下，徑向應力作用下，徑向應力 r和切向應力和切向應力 t為：為：下頁下頁上頁上頁下頁下頁上頁上頁薄壁圓筒薄壁圓筒下頁下頁上頁上頁用途：槍炮等的高壓測量。一、應變式力傳感器1 1、圓柱式力傳感器、圓柱式力傳感器下頁下頁上頁上頁減小橫向力的措施減小橫向力的措施采用空心圓柱型彈性元件：采用空心圓柱型彈性元件：在載荷作用的端部附加承在載荷作用的端部附加承彎膜片：彎膜片：采用扁平式采用扁平式彈性元件彈性元件：應變式荷重傳感器的外形及應變片的粘貼位置FR1R2 R3下頁下頁上頁上頁橫向貼片作溫度補償。橫向貼片作溫度補償。相對兩片串聯并置于對臂，消除偏心、彎矩干擾。相對兩片串聯并置于對臂，

32、消除偏心、彎矩干擾。WtWtRRRRRRRRRR0301F一種實際布一種實際布片方式：片方式：下頁下頁上頁上頁汽車衡下頁下頁上頁上頁汽車靜載稱重汽車靜載稱重應變式荷重傳感器外形及受力位置FF下頁下頁上頁上頁2、梁式力傳感器、梁式力傳感器它適于測量它適于測量500Kg500Kg以下的載以下的載荷，最小為測幾十克重的力，荷，最小為測幾十克重的力，這種傳感器具有結構簡單、這種傳感器具有結構簡單、加工容易、應變片易粘貼、加工容易、應變片易粘貼、靈敏度高等特點。靈敏度高等特點。下頁下頁上頁上頁下頁下頁上頁上頁各種懸臂梁 FF固定點固定點固定點固定點電纜下頁下頁上頁上頁應變片在懸臂梁上的粘貼及變形 下頁下

33、頁上頁上頁人體秤 便攜式便攜式吊鉤秤 下頁下頁上頁上頁二、應變式壓力傳感器1 1、膜片式壓力傳感器、膜片式壓力傳感器膜膜片片外外殼殼插插座座它適用于測量液體或氣體的壓力。其線性度、靈敏度、它適用于測量液體或氣體的壓力。其線性度、靈敏度、固有頻率等參數受圓板的周邊的固定情況影響大。固有頻率等參數受圓板的周邊的固定情況影響大。R1R2R3R4r00.58r0(a)(b)prt下頁下頁上頁上頁式中，式中，R為膜片半徑，為膜片半徑，r為位置參量，為位置參量，h為膜片為膜片厚度，厚度，為材料泊松比。為材料泊松比。 E為材料的彈性模量為材料的彈性模量利用胡克定律求徑向應變和切向應變為利用胡克定律求徑向應變和切向應變為：由此得到的應變分布曲線為：由此得到的應變分布曲線為：22223183rREhPr2222183rREhPt下頁下頁上頁上頁應變分布特點：應變分布特點：最大正應變在圓心，方向沿徑向或切向；最大正應變在圓心，方向沿徑向或切向；最大負應變在平膜片的固定處，方向沿直徑方向。最大負應