应变式传感器种类及结构

种类：常见的有丝式电阻应变片和箔式电阻应变片两种。

应变式传感器基本特性

几个概念——变形、弹性变形、弹性元件

基本特性——刚度、灵敏度

刚度——弹性元件受外力作用下变形大小的量度。

灵敏度——单位力作用下弹性元件产生变形的大小。刚度的倒数。

应变式传感器灵敏系数

定义K=(ΔR/R)/εt为应变片的灵敏系数。它表示安装在被测试件上的应变在其轴向受到单向应力时，引起的电阻相对变化(ΔR/R)与其单向应力引起的试件表面轴向应变(εt)之比。

注：应变片的灵敏系数并不等于其敏感栅整长应变丝的灵敏系数，这是因为在单向应力产生应变时，应变片的灵敏系数除受到敏感栅结构形状、成型工艺、粘结剂和基底性能的影响外，尤其受到栅端圆弧部分横向效应的影响。

应变式传感器横向效应

结果：应变片的灵敏度比电阻丝的灵敏度要小

解决办法：多采用箔式应变片

应变式传感器工作电流

绝缘电阻——已粘贴的应变片的引线与被测件之间的电阻值Rm。绝缘电阻越大越好。

最大工作电流——已安装的应变片允许通过敏感栅而不影响其工作特性的最大电流Imax。工作电流大，敏感度高，但也会使应变片过热，应视材料选取不同的电流。

应变式传感器温度误差

应变片的温度误差——由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差。

电阻应变片的温度补偿方法：

（1）线路补偿法

初始状态　Uo=A（R1 R4- RB R3）=0

温度变化后　Uo=A[（R1 ΔR1t）R4-(RB ΔRBt)R3]=0

承受应变后　Uo=A[（R1 ΔR1t ΔR1）R4-(RB ΔRBt)R3]=AΔR1R4= AR1R4Kε

（2）应变片的自补偿法

电阻应变片的测量电路