壓(yā)力傳感器的應用原理(lǐ)

在了解壓(yā)力傳感器時，我們(men)應該先認識一下電阻應變片這種(zhǒng)元件，電阻應變片是一種将被測件上(shàng)的應變變化轉換成爲一種(zhǒng)電信号的敏感器件。

它是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一，電阻應變片應用最多(duō)的是金屬(shǔ)電(diàn)阻應變(biàn)片(piàn)和半導(dǎo)體應變(biàn)片兩種。金屬電阻應變片又有(yǒu)絲狀應變(biàn)片和金屬箔狀應變片(piàn)兩種。

通(tōng)常是将應變(biàn)片通(tōng)過特殊的粘和劑緊密的粘合在産生力學應變基體(tǐ)上，當基體受力發生應力變化時，電阻應變片也一起産生形變，使應變片的阻值(zhí)發(fā)生改(gǎi)變，從而使加在電阻(zǔ)上的電壓發生(shēng)變化。

這種(zhǒng)應變片在受力時産(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般(bān)這種應變片都組成應變電橋，并通過後續的(de)儀表(biǎo)放大器進(jìn)行(háng)放大，再傳輸給處理電路（通(tōng)常是A/D轉換和CPU）顯示或執行機構。

金屬電阻應變片的内部結構

電阻應變片由基體材(cái)料、金屬應變絲或應變箔、絕(jué)緣(yuán)保護片和引出線等部(bù)分組成。根據不同的用(yòng)途，電阻應變片的阻值(zhí)可以由設計者設計，但(dàn)電阻的(de)取值範圍應注意：阻值太(tài)小，所需的驅(qū)動電流太大。

同時應變片的發熱緻使本身的溫度過高，不同的環境(jìng)中使用，使應變片的阻值(zhí)變(biàn)化太大(dà)，輸出零點(diǎn)漂移明顯，調零電路過于複雜。而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁GR力較差，一般均爲幾十歐至幾十千(qiān)歐左右。

電(diàn)阻應變片的(de)工作原理

金(jīn)屬電阻應變(biàn)片的工作原理是吸附在基體(tǐ)材料上應(yīng)變電阻随機械形變而産生(shēng)阻值變化的(de)現象，俗稱爲電阻應變效應。金屬導體的電(diàn)阻(zǔ)值可用下式表(biǎo)示：

式中：

ρ——金(jīn)屬導體(tǐ)的電阻率（Ω·cm2/m）

S——導體的截面積（cm2）

L——導體的長度（m）

我們以金屬絲應變電阻爲例，當金屬絲受外力作用時，其長度和截面積都會發生變化，從上式中可很容易看出，其電阻值即會發生改變，假如金屬絲(sī)受外力作用而伸長時，其長度(dù)增加，而截面積(jī)減少，電阻值便會增大。

當金屬(shǔ)絲受外力作用而壓縮時，長度減小而截面增加，電阻值則會(huì)減(jiǎn)小，隻要測出(chū)加在電(diàn)阻的變化（通常是測量電阻兩端的電壓）即可獲得應變金(jīn)屬絲(sī)的應(yīng)變情況。