电阻应变式传感器综述
电阻应变式传感器综述
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一. 摘要
传感器技术是综合多种学科的复合型技术，是一门正在蓬勃发展的现代化传感器技术..电阻应变式传感器是应用最广泛的传感器之一。本文着重介绍了电阻应变式传感器的基本原理、用途、意义、技术现状以及发展前景。随着技术的发展，电阻应变式传感器的应用还将迅猛发展。
二．关键词 电阻应变式传感器 电阻
三．电阻应变式传感器
电阻应变式传感器是以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器。电阻应变式传感器由弹性敏感元件和电阻应变片组成。 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、应变式位移传感器位移、应变式加速度传感器和测温应变计等。电阻应变式传感器具有精度高，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优点。
1. 工作原理
电阻应变式传感器的核心元件是电阻应变片，他将试件的应变变化转换成电阻的变化。
（1）. 电阻应变片的工作原理
电阻应变片的工作原理是基于导体和半导体材料的“电阻应变效应”和“压阻效应”。电阻应变效应是指电阻材料的电阻值随机械变形而变形的物理现象。压阻效应是指电阻材料受到载荷作用而产生应力时，其电阻率发生变化的物理现象。
当电阻丝受到拉伸或压缩时，其几何尺寸和电阻值同时发生变化，即电阻的相对变化为
– R L A p ( )
故而，电阻丝电阻的相对变化是由两部分引起的。（1+2u）e是由电阻丝几何尺寸变化引起的电阻变化，即为电阻应变效应。 是电阻丝受到应力作用而引起电阻率的变化，即压阻效应。
（2）.电阻应变片的横向效应
2. 用途
当弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形时，附着其上的电阻应变计便会一起变形。电阻应变计再将变形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。他应用广泛，例如：天平称重、检测耗能设备有关参数、能源计量、机器人握力测量、振动式地音入侵探测器等等。
3. 技术现状
美国于1970-1980年间，在NASA空间开发的高峰期，伴随国内原能汽车、航空及其他重工业等产业部门的技术改造，开发了各种电阻应变计，如美国维谢公司生产的电阻应变计品种规格达4万种以上。日本的每家应变计生产厂也都有上千个以上品种规格。据报道。日本在1988年电阻应变计的生产量为400-450万片。其中，常温环境应力-应变测量用的普通应变计占65%--75%，
高温、大应变测量等特殊应变计和传感器用应变计占25%--35%
我国的电阻应变计技术自八十年代中期引进国外生产技术以来，应变计的产质量和数量都有很大的提高。据推测，1997年，电阻应变计的产量在550-600万片左右，其中传感器用片约占65%-75%，一般应力分析用片占25%-31%，而特殊用应变计不足1%。
4. 发展趋势
伴随着电子技术的快速发展，对于一般应力测量的准确度、精确度以及速度都有着更高的要求。为此，电阻应变式传感器将朝向高精度、使用更快捷方便、更省力、多功能、高稳定性等方向发展。
四．总结
综上所述，电阻应变式传感器是一门涉及多学科的综合技术，是当今世界快速发展必不可少的一种高新技术。它将会不断向社会高需求发展与完善，为测试技术继续开拓崭新的领域。