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1、 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器1第四章第四章 電阻應變式傳感器電阻應變式傳感器 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器2問題：問題：哪個是敏感元件？哪個是敏感元件？哪個是傳感元件？哪個是傳感元件？傳感元件的工作原理是什么？傳感元件的工作原理是什么？傳感元件和彈性體的關系是什么？傳感元件和彈性體的關系是什么？傳感元件測量的是什么參數(shù)？傳感元件測量的是什么參數(shù)？動態(tài)響應特性？動態(tài)響應特性？信號調理電路如何設計？信號調理電路如何設計？第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器3本章主要內容本章主要內容電阻應變片工作原理電阻應變片工作原理電阻應變片

2、的種類、材料和性能參數(shù)指標電阻應變片的種類、材料和性能參數(shù)指標動態(tài)響應特性動態(tài)響應特性溫度誤差及其補償方法溫度誤差及其補償方法電橋原理電橋原理幾種應變式傳感器的工作原理幾種應變式傳感器的工作原理 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器4金屬導體的電阻值隨其機械變形而發(fā)生金屬導體的電阻值隨其機械變形而發(fā)生變化的現(xiàn)象變化的現(xiàn)象電阻應變效應。電阻應變效應。FFl2rl+dl2(r-dr):電阻系數(shù)電阻系數(shù)l:金屬導線長度金屬導線長度S:金屬導線截面積金屬導線截面積4.1 電阻應變效應電阻應變效應 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器5 第第 4 4 章章 應應 變變

3、 式式 傳傳 感感 器器6 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器7K0的大小與絲的材料有關，與應變數(shù)值有的大小與絲的材料有關，與應變數(shù)值有關。關。1d選材目的：選材目的：為常數(shù)。為常數(shù)。即：即：xAd 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器8常用材料常用材料:1)康銅（康銅（5060%Cu,40%Ni),K=2.2;2)鎳鉻（鎳鉻（80%Ni,20%Cr),K=2.4;應變片的標稱靈敏系數(shù)為：應變片的標稱靈敏系數(shù)為：/RdRK 測量條件：鋼試件，單向應力狀態(tài)。測量條件：鋼試件，單向應力狀態(tài)。0KK 橫向效應引起橫向效應引起 第第 4 4 章章 應應 變變 式式

4、 傳傳 感感 器器9應變片的外形應變片的外形取絲繞結構分析取絲繞結構分析 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器104.2 電阻應變電阻應變片片L L和和b b分別稱為應變片的基長和寬度分別稱為應變片的基長和寬度 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器11一、基本結構組成一、基本結構組成敏感柵敏感柵：柵狀柵狀,要求靈敏系數(shù)大、溫度系要求靈敏系數(shù)大、溫度系數(shù)小，如：康銅、鎳鉻合金等。數(shù)小，如：康銅、鎳鉻合金等。基底和蓋層（保護層）：紙質或膠質?；缀蜕w層（保護層）：紙質或膠質。要求機械強度高、絕緣性好、抗潮、耐要求機械強度高、絕緣性好、抗潮、耐熱。厚度熱。厚度0.

5、030.06mm.粘結劑粘結劑：粘結力強、機械性能可靠。如：粘結力強、機械性能可靠。如：硝化纖維素、聚脂樹脂、氰基丙稀酸等。硝化纖維素、聚脂樹脂、氰基丙稀酸等。引線：低阻鍍錫銅線。引線：低阻鍍錫銅線。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器12二、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(wěn)定。制作簡單、性能穩(wěn)定。金屬箔式應變片：金屬箔式應變片：利用照相制版或光刻技術，將利用照相制版或光刻技術，將厚約為厚約為0.0030.01mm的金屬箔片制成敏感柵。的金屬箔片制成敏感柵。金屬薄膜應變片：金屬薄膜應變片：金屬薄膜應變片是是采用真空金屬薄膜應變片是是

6、采用真空蒸發(fā)或真空沉積等方法，在薄的絕緣基片上形成厚蒸發(fā)或真空沉積等方法，在薄的絕緣基片上形成厚度在度在0.1m以下的金屬電阻材料薄膜的敏感柵。以下的金屬電阻材料薄膜的敏感柵。半導體應變片：半導體應變片：采用半導體材料制作。采用半導體材料制作。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器13金屬箔式應變片金屬箔式應變片尺寸小、圖形準確尺寸小、圖形準確橫向靈敏度小橫向靈敏度小容許電流大容許電流大疲勞壽命長疲勞壽命長生產效率高生產效率高 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器14半導體應變片半導體應變片原理：原理：壓阻效應；壓阻效應；優(yōu)點：優(yōu)點：體積小、靈敏度高（比金屬體

7、積小、靈敏度高（比金屬應變片大幾十倍），機械滯后?。粦兤髱资叮?，機械滯后??；缺點：缺點：溫度系數(shù)大、非線性差、靈敏溫度系數(shù)大、非線性差、靈敏度分散性大。度分散性大。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器15應變片的應變片的粘貼粘貼準備工作：對彈性元件的準備工作：對彈性元件的表面進行處理表面進行處理粘貼應變片粘貼應變片連線組橋連線組橋復查復查固化固化F 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器16橫向效應分析：橫向效應分析：xlKLnlRR0)(設絲總長為設絲總長為L,對對n段直線部分：段直線部分：平面應變場任意方向的線應變?yōu)椋浩矫鎽儓鋈我夥较虻木€應變?yōu)椋簂

8、 x直線直線段段圓弧圓弧段段對圓弧部分：對圓弧部分：第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器172sin22cos22xyyxyx x y 2cos22yxyxdlll)(drl r ryx22yxrll 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器18 rRRRRRRrrrr 圓弧部分相對總電阻的變化為：圓弧部分相對總電阻的變化為：210yxKrLn總的電阻變化為：總的電阻變化為：rlRRRrrKLrnRR01 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器19rlRRR2100yxxKrLnKLnlRRyxKrLnKrLnLnl002121令：令：021Kr

9、LnLnlKx021KrLnKy 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器20yyxxKKRR定義橫向效應系數(shù)定義橫向效應系數(shù)C：xyKKC/)(yxxCKRR在單向應力狀態(tài)下在單向應力狀態(tài)下：xyxxCKRR)1()1(CKKx應變片的靈敏系數(shù)應變片的靈敏系數(shù)：第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器21 減小橫向效應減小橫向效應 減小減小Ky短接式短接式箔式箔式決定橫向效應大小的因素：決定橫向效應大小的因素：橫向部分絲的電阻占總電阻的比例；橫向部分絲的電阻占總電阻的比例；橫向部分絲的總長度。橫向部分絲的總長度。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器

10、器22討論討論1：應變片測量的是哪個物理量，：應變片測量的是哪個物理量，線應變的表達式是什么？線應變的表達式是什么？答答:線應變線應變答答:長度有限長度有限,阻值太小。阻值太小。討論討論2：測量應變?yōu)槭裁床挥靡桓苯穑簻y量應變?yōu)槭裁床挥靡桓苯饘俳z，而要繞成柵狀？屬絲，而要繞成柵狀？lldl)(lim0應變是一個點的應變，應變片測量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。到的是柵長內的平均應變。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器23討論討論3：在應變片實際使用過程中，：在應變片實際使用過程中，利用標稱靈敏系數(shù)計算應變，存在利用標稱靈敏系數(shù)計算應變，存在哪些原理

11、誤差？哪些原理誤差？1）材料不同引起的誤差）材料不同引起的誤差:不同的材料，其不同的材料，其 不同。即使應力狀態(tài)不同。即使應力狀態(tài)相同，應變場可能不同相同，應變場可能不同;2）應力狀態(tài)不同引起的誤差）應力狀態(tài)不同引起的誤差:)1(CKKx 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器242）應力狀態(tài)不同引起的誤差）應力狀態(tài)不同引起的誤差:標定標定-單向應力狀態(tài)；單向應力狀態(tài)；其它應力狀態(tài)下：其它應力狀態(tài)下：第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器25按標定靈敏系數(shù)計算的應變值：按標定靈敏系數(shù)計算的應變值：誤差誤差特殊：特殊：當當有有 第第 4 4 章章 應應 變變 式式

12、 傳傳 感感 器器26討論討論4：應變片作為敏感元件與彈性體：應變片作為敏感元件與彈性體結合構成傳感器時，是否要對材料或應結合構成傳感器時，是否要對材料或應力狀態(tài)進行修正？力狀態(tài)進行修正？答：不用。因為應變片粘貼處的應力答：不用。因為應變片粘貼處的應力狀態(tài)是不變的，經過校準以后狀態(tài)是不變的，經過校準以后,只要傳感只要傳感器有良好的重復性即可。器有良好的重復性即可。注：應變片既可以作為敏感元件測量注：應變片既可以作為敏感元件測量應變，也可以作為傳感元件測量其它量。應變，也可以作為傳感元件測量其它量。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器274.3 應變片的主要參數(shù)應變片的主要參數(shù)

13、1.應變片的靈敏系數(shù)應變片的靈敏系數(shù)k原因：原因：1）基底傳遞衰減；）基底傳遞衰減；2）存在橫向效應。）存在橫向效應。2.橫向效應系數(shù)橫向效應系數(shù)FxFx 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器28橫向效應總是起著抵消縱向應變的橫向效應總是起著抵消縱向應變的作用。作用。rr、lCC橫向效應小橫向效應小采用短接式、直角式橫柵減小橫向采用短接式、直角式橫柵減小橫向效應效應結論：結論：第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器293.應變極限應變極限在一定溫度下，應變片的指示應變下降到真實在一定溫度下，應變片的指示應變下降到真實應變的應變的90%時的真實應變。時的真實應變

14、。影響因素：粘接層的厚度、敏感柵材料影響因素：粘接層的厚度、敏感柵材料的彈性變形范圍。的彈性變形范圍。真實真實指示指示 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器304.機械滯后機械滯后原因：基底和粘結劑的殘余變形。原因：基底和粘結劑的殘余變形。減小方法：使用前進行減小方法：使用前進行多次循環(huán)加、卸載荷。多次循環(huán)加、卸載荷。指示指示 zm 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器315.零漂和蠕變零漂和蠕變零漂零漂：指示指示隨時間隨時間的漂移（的漂移（未加載未加載、溫度恒定）。溫度恒定）。原因：原因：敏感柵通電流后敏感柵通電流后的溫度效應的溫度效應應變片的內應力應變片

15、的內應力固化不充分固化不充分蠕變蠕變：在某一恒定溫度下，在某一恒定溫度下，對試件對試件加一恒定應變加一恒定應變，這時，這時指示應變隨時間變化的特性。指示應變隨時間變化的特性。500指示指示t0 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器326.應變片的阻值和允許電流應變片的阻值和允許電流標準化的阻值：標準化的阻值：60 、120 、350 、600 、1000等等允許電流：允許電流：靜態(tài)測量時：典型取值靜態(tài)測量時：典型取值25mA；動態(tài)測量時：比靜態(tài)電流大一些。動態(tài)測量時：比靜態(tài)電流大一些。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器334.4 電阻應變片的動態(tài)響應特性電

16、阻應變片的動態(tài)響應特性一、應變波的傳播過程一、應變波的傳播過程機械應變以相同于聲波速度的應變波形式在材料中傳播。應變波在構件材料中傳播速度：應變波在構件材料中傳播速度：Ev 彈性模量彈性模量構件材料密度構件材料密度應變波從基底和粘接劑傳到敏感柵：應變波從基底和粘接劑傳到敏感柵：所需時間為所需時間為10-8s量級，可以忽略。量級，可以忽略。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器34二、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：Lx1x20 x0sin2x應變波在應變片敏感柵長度內傳播：應變波在應變片敏感柵長度內傳播：應變片測量的為柵長內線應變的平均

17、值。應變片測量的為柵長內線應變的平均值。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器35設某測試點的應變振動方程：設某測試點的應變振動方程：距離、速度、波長、頻率的關系：距離、速度、波長、頻率的關系：代入振動方程，得到波動方程：代入振動方程，得到波動方程：txvf 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器36 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器37當：當：:為應變波波幅測量誤差e 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器38概念：柵長越短，頻響越高。概念：柵長越短，頻響越高。設設L=n時，時，滿足測試精度要求。滿足測試精度要求。當：當：

18、第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器392.階躍應變波階躍應變波90%100%tk10%tk0.8Lts(a)(b)(c)L 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器404.5 應變測量電橋電路應變測量電橋電路一、電阻電橋原理一、電阻電橋原理:1、單臂電橋、單臂電橋211RRUIsr432RRUIsrR1R2R3R4USCUsrI1I2ABCD 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器410scU初始平衡時：第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器42 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器43電橋電壓靈敏度2)1(n

19、nUksrU 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器44單臂電橋的工作特性。單臂電橋的工作特性。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器45 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器46R1+R1R2-R2R3R4UscUsr相鄰橋臂，電阻一個增加、一個減少相鄰橋臂，電阻一個增加、一個減少.2、差動電橋：差動電橋：RRRRRR2121，若：第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器47R1+R1R2+R2USCUsrR3+R3R4+R43、全橋：全橋：四臂都是應變片，且相鄰電阻變化相反四臂都是應變片，且相鄰電阻變化相反 第第 4 4 章章

20、 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器48R1+R1R2+R2USCUsrR3+R3R4+R4 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器49有關差動電橋的說明：有關差動電橋的說明：輸出靈敏度提高。輸出靈敏度提高。增大輸入電壓可提高靈敏度，但受傳增大輸入電壓可提高靈敏度，但受傳感元件功耗限制。感元件功耗限制。采用差動電橋可以減小非線性誤差，采用差動電橋可以減小非線性誤差，減小程度與電橋結構形式有關。減小程度與電橋結構形式有關。(*)具有溫度誤差補償作用。具有溫度誤差補償作用。(*)第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器50典型組橋方式典型組橋方式組橋方式組橋方式 輸出

21、電壓輸出電壓USC溫度補償方法溫度補償方法單臂測量單臂測量一相鄰橋臂接溫度一相鄰橋臂接溫度補償片補償片半橋測量半橋測量自動補償自動補償對臂測量對臂測量另外兩個橋臂接兩另外兩個橋臂接兩個溫度補償片個溫度補償片全橋測量全橋測量自動補償自動補償KUsr41)(4121KUsr)(4141KUsr)(414321KUsr 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器51二、直流電橋的非線性誤差及二、直流電橋的非線性誤差及其補償其補償對于單臂電橋：對于單臂電橋：有：有：第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器52非線性項非線性項取擬和直線特性：取擬和直線特性：結論：滿量程輸入時，

22、非線性偏差最大。結論：滿量程輸入時，非線性偏差最大。擬合直線和實際工作特性之間的偏差為擬合直線和實際工作特性之間的偏差為非線性誤差。非線性誤差。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器53.)()()(SFSCSFSCSFSCfUUUe非線性誤差：非線性誤差：第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器54按二項式展開：略去高階小量，非線性偏差簡化為：略去高階小量，非線性偏差簡化為：實際輸出電壓：實際輸出電壓：第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器55舉例：舉例：對于電阻應變片：設對于電阻應變片：設maxmax 20002000，K K2 2，則：，則：

23、對于半導體應變片：設對于半導體應變片：設maxmax 10001000，K K125125，則：，則：第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器56減小非線性誤差的措施：減小非線性誤差的措施：采用差動半橋采用差動半橋USCR1R2R3R4USR兩電阻變化異號。兩電阻變化異號。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器57RRRRRRRRUsr212121141212121141KUsr 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器58結論：結論：理想為線性，一般情況下非線理想為線性，一般情況下非線性性誤差比單臂電橋的小。誤差比單臂電橋的小。212121141K

24、UUsrsc擬和直線特性：擬和直線特性：如果如果:21 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器59對于全橋對于全橋:432143212141KKUUsrSC特殊情況：特殊情況：結論：理想情況下為線性。結論：理想情況下為線性。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器60采用恒流源采用恒流源USCR1R2R3R4II1I2 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器61當當4臂產生應變時：臂產生應變時：USCR1R2R3R4II1I2 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器62432143214141KIRKUsc結論：非線性誤差為恒壓源的

25、一半。結論：非線性誤差為恒壓源的一半。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器63采用雙恒流源采用雙恒流源I0I01423ABDADABBDscRRIuu043210RKI理論上沒有非線性理論上沒有非線性問題：高精度的特性一致的恒流源比問題：高精度的特性一致的恒流源比較難實現(xiàn)。較難實現(xiàn)。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器64交流電橋交流電橋電橋的平衡調節(jié)電橋的平衡調節(jié) 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器65例題：有一應變式測力傳感器，彈性元件例題：有一應變式測力傳感器，彈性元件為實心圓柱，直徑為實心圓柱，直徑D40mm，沿圓柱的軸，沿圓柱的

26、軸向和周向各粘貼兩片應變片，應變片的靈向和周向各粘貼兩片應變片，應變片的靈敏系數(shù)敏系數(shù)K1.9，標稱阻值，標稱阻值R100，構成，構成全橋。設力全橋。設力F10,000N,材料的彈性模量材料的彈性模量E200GPa，泊松比，泊松比 0.3，采用電壓源供，采用電壓源供電，若應變片工作電流為電，若應變片工作電流為15mA，求電橋輸，求電橋輸出電壓。出電壓。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器66三、電阻應變儀電阻應變儀電阻應變儀靜態(tài)電阻應變儀靜態(tài)電阻應變儀動態(tài)電阻應變儀動態(tài)電阻應變儀 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器67 第第 4 4 章章 應應 變變 式式

27、 傳傳 感感 器器68一個測量通道能接成一個測量電橋，其工作一個測量通道能接成一個測量電橋，其工作原理如圖。原理如圖。有幾個測量通道，其實就是能接幾個測量電橋。有幾個測量通道，其實就是能接幾個測量電橋。測量通道切換 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器691.橋臂切換法橋臂切換法工作原理橋臂切換法工作原理 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器70換種畫法換種畫法 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器71應變儀半橋切換工作原理應變儀半橋切換工作原理應變儀應變儀內部測內部測量通道量通道切換原切換原理理 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳

28、 感感 器器72 應變儀全橋切換原理應變儀全橋切換原理 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器732.公共補償接線法 這種接線方法是單臂半橋接線法這種接線方法是單臂半橋接線法擴展，適合于多點測量。擴展，適合于多點測量。條件條件多通道應變儀多通道應變儀被測點比較靠近，在同一個溫度場中。被測點比較靠近，在同一個溫度場中。例：一根等強度梁，其上粘貼有多片應變片。例：一根等強度梁，其上粘貼有多片應變片。等強度梁在等強度梁在P力作用下，要求測量等強度梁上力作用下，要求測量等強度梁上各點的應變。各點的應變。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器74 公共接線圖公共接線圖 第

29、第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器75公共接線在應變儀上的連接原理公共接線在應變儀上的連接原理 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器764.6 溫度誤差及其補償溫度誤差及其補償一、產生原因：一、產生原因：敏感柵的金屬電阻本身隨溫度發(fā)生變化：敏感柵的金屬電阻本身隨溫度發(fā)生變化：Rt=R0（1+t)R t=R0tRt：溫度為：溫度為t時的電阻值；時的電阻值；R0：溫度為：溫度為t0時的電阻值；時的電阻值；：電阻溫度系數(shù)：電阻溫度系數(shù)C06/10)1250(第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器77試件材料與應變材料的線膨脹系數(shù)試件材料與應變材料的

30、線膨脹系數(shù)不同引起應變片附加形變：不同引起應變片附加形變：l0lslg試件試件應變片應變片應變片形變：應變片形變：ls=sl0t s:應變片線膨應變片線膨脹系數(shù)。脹系數(shù)。試件形變：試件形變：lg=gl0t g:試件線膨脹系數(shù)。試件線膨脹系數(shù)。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器78總的電阻變化：總的電阻變化：R t=R t +R t =R 0 t+R0K(g-s)tR t/R 0=t+K(g-s)t 附加形變：附加形變：l=lg-ls=(g-s)l0t附加應變：附加應變：=l/l0=(g-s)t附加電阻變化：附加電阻變化：R t=R 0 K=R 0 K(g-s)t折算成應變：

31、折算成應變：tKtKRRsgtt0 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器79二、溫度補償方法二、溫度補償方法工作應變片貼在試件上，補償片貼在補償件工作應變片貼在試件上，補償片貼在補償件上，補償件的材料與試件相同，但是不受力，上，補償件的材料與試件相同，但是不受力，并接入電橋相鄰臂。并接入電橋相鄰臂。設：R1=R2=R3=R4=R R1t=R2t1、橋路補償法：、橋路補償法：FFR1R2 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器80tRRRR1UsR1R2 R3R4USCtRRR2受力后受力后:第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器81特點：可以大

32、大減小溫度誤差，但不能完特點：可以大大減小溫度誤差，但不能完全消除溫度誤差。全消除溫度誤差。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器82工作片、補償片貼在同一構件上，但工作片、補償片貼在同一構件上，但兩者感受的應變符號相反。兩者感受的應變符號相反。工作片、補償片貼在同一構件上，工作片、補償片貼在同一構件上，但補償片不受力作用。但補償片不受力作用。PR2R1R1R2 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器832、應變片自補償法、應變片自補償法基本思想基本思想：應變片當溫度發(fā)生變化時，產生的應變片當溫度發(fā)生變化時，產生的附加應變?yōu)榱慊蛉舾刹糠种g相互抵消。附加應變?yōu)榱?/p>

33、或若干部分之間相互抵消。要使：要使：R t=0 則：則：+K（g-s）=0求得：求得：=-K（g-s）特點：制作簡單、成本低；特點：制作簡單、成本低；缺點缺點:只能在某種材料的試件上才能得到補償效果。只能在某種材料的試件上才能得到補償效果。隨溫度變化為非線性時，引起輸出非線性隨溫度變化為非線性時，引起輸出非線性。適用于某一種構件材料的適用于某一種構件材料的自補償應變片：自補償應變片：第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器84雙金屬敏感柵自補償片雙金屬敏感柵自補償片（組合式自補償應變片）（組合式自補償應變片）兩種不同溫度系數(shù)（一正一負）的金屬兩種不同溫度系數(shù)（一正一負）的金屬絲串

34、聯(lián)繞制成敏感柵。絲串聯(lián)繞制成敏感柵。21RRR總電阻：焊點焊點R1R2注意：注意：R為一個橋臂電阻。為一個橋臂電阻。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器85特點：補償精度高、靈敏度不受損失特點：補償精度高、靈敏度不受損失。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器86雙金屬半橋片雙金屬半橋片敏感柵由同符號電阻溫度系數(shù)的敏感柵由同符號電阻溫度系數(shù)的兩種兩種合金絲合金絲串接而成。串接而成。敏感柵的兩部分電阻敏感柵的兩部分電阻R1和和R2分別接入電橋的分別接入電橋的相鄰兩臂上。相鄰兩臂上。R1R2abc特點：特點：21RR 2121鉑或鉑合金鉑或鉑合金 第第 4 4 章

35、章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器87優(yōu)點：適合于不同線膨脹系數(shù)的試件，優(yōu)點：適合于不同線膨脹系數(shù)的試件，調整調整R R B B，可使熱補償效果達到最佳。，可使熱補償效果達到最佳。缺點：缺點：由于補償柵和工作柵感受相同應變，所以補由于補償柵和工作柵感受相同應變，所以補償同時抵消有效應變，使輸出靈敏度降低；償同時抵消有效應變，使輸出靈敏度降低；對對R R 2 2要求高要求高,通常為通常為PtPt電阻。電阻。R1R2 R3R4USCRB UsBttRRRRR2211使得：第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器883、靈敏度的熱敏電阻補償法、靈敏度的熱敏電阻補償法溫度升高使應變片

36、靈敏度降低溫度升高使應變片靈敏度降低輸出輸出UscT并聯(lián)熱敏電阻并聯(lián)熱敏電阻Rt阻值下降阻值下降輸出輸出Usc適當選擇電阻適當選擇電阻R R5 5可起到補償作用?？善鸬窖a償作用。R1R2 UsrUscR3R4R5 Rt 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器894.7 應變式傳感器應變式傳感器應變式傳感器應變式傳感器=彈性敏感元件彈性敏感元件+應變片應變片電阻應變式傳感器的特點電阻應變式傳感器的特點:結構簡單、尺寸小、結構簡單、尺寸小、重量輕；重量輕；使用方便、變換電路簡單；使用方便、變換電路簡單；精度高、測量范圍大、穩(wěn)定性好；精度高、測量范圍大、穩(wěn)定性好；測力：零點幾測力：零

37、點幾N到幾百到幾百kN，0.05%F.S 測壓：幾十測壓：幾十Pa至至1011Pa，0.1%F.S價格便宜、品種多樣；價格便宜、品種多樣；應用廣泛。應用廣泛。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器90傳感器的彈性敏感元件傳感器的彈性敏感元件常用彈性敏感元件：常用彈性敏感元件：彈性梁、柱、筒彈性梁、柱、筒 膜片膜片 膜盒膜盒 框架框架 波紋管波紋管 圓環(huán)圓環(huán) 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器91常用彈性元件材料常用彈性元件材料強度高：強度高：具有較高的抗壓具有較高的抗壓(或抗拉或抗拉)強度強度,以便在大載以便在大載荷下有足夠的安全性能；荷下有足夠的安全性能；

38、溫度系數(shù)小且穩(wěn)定；溫度系數(shù)小且穩(wěn)定；彈性滯后、彈性后效??；彈性滯后、彈性后效??；良好的機械加工和熱處理良好的機械加工和熱處理性能；性能；耐腐蝕性能好。耐腐蝕性能好。鉻鋼鉻鋼合金鋼合金鋼鉻錳彈簧鋼鉻錳彈簧鋼鈹青銅鈹青銅鋁合金鋁合金 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器92柱式力彈性敏感元件柱式力彈性敏感元件: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、空心截面軸向產生的應力、應變（軸向產生的應力、應變（=0）橫向產生的應變（橫向產生的應變（=900）第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器93

39、lbhl0R1R3F梁式力彈性敏感元件梁式力彈性敏感元件1.等截面梁等截面梁 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器942、等強度梁、等強度梁lhFb 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器953、雙端固定梁式、雙端固定梁式 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器96 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器974、環(huán)、環(huán) 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器98壓力彈性敏感元件壓力彈性敏感元件特點：空心，如：特點：空心，如：彈簧管彈簧管波紋膜片和膜盒波紋膜片和膜盒平膜片平膜片薄壁圓筒薄壁圓筒 第第 4 4 章章

40、應應 變變 式式 傳傳 感感 器器99 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器100圓形平膜片圓形平膜片22223183xREhpr2222183xREhptR1R2R3R4r00.58r0(a)(b)prtx 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器101薄壁圓筒薄壁圓筒 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器1024.7.1 應變式力傳感器應變式力傳感器測力傳感器的性能要求：測力傳感器的性能要求：1）線性好；）線性好；2）遲滯??；）遲滯?。?）重復性好；）重復性好；4）零漂??；）零漂?。?）蠕變??；）蠕變?。?）測量結果與力）測量結果與力的作用

41、位置無關；的作用位置無關；7）用于動態(tài)測量）用于動態(tài)測量時，頻帶寬。時，頻帶寬。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器103測力傳感器應標明參數(shù)：測力傳感器應標明參數(shù)：1）量程；）量程；2）精度（線性、重復性、滯后等）；）精度（線性、重復性、滯后等）；3）工作頻率；）工作頻率；4）外形尺寸；）外形尺寸；5）使用環(huán)境（溫度、濕度、介質、）使用環(huán)境（溫度、濕度、介質、安裝處振動等）；安裝處振動等）；6）安裝方式）安裝方式.第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器104特點：結構簡單、適合大載荷測量特點：結構簡單、適合大載荷測量多種截面形狀：實心截面、空心截面多種截面形

42、狀：實心截面、空心截面1、柱式力傳感器、柱式力傳感器 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器105彈性工作段彈性工作段 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器106相對兩片串聯(lián)，并置于對臂，消除偏心干擾。相對兩片串聯(lián)，并置于對臂，消除偏心干擾。F 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器107軸向產生的應力、應變軸向產生的應力、應變橫向產生的應變橫向產生的應變基本原理：基本原理：第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器108舉例：傳感器的尺寸設計：舉例：傳感器的尺寸設計：額定許用應變：額定許用應變：1000要求：設計要求：設計1000

43、kgf空心柱式力傳感器。空心柱式力傳感器。彈性元件的材料：彈性元件的材料：40CrNiMoMPab1100MPap800GPaE21029.0a、橫截面的計算、橫截面的計算 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器109 EPPA269467.0101000102108.91000cm選外徑選外徑 d1的原則：的原則：1)不能過小，否則會失穩(wěn)不能過小，否則會失穩(wěn),且由于力的且由于力的偏心產生較大誤差；偏心產生較大誤差；2)不能過大，否則會由于壁太薄產生不能過大，否則會由于壁太薄產生失穩(wěn)。失穩(wěn)。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器110取取d1=15mm,mmAd

44、d9.124212,取取d2=13mmb、柱高、柱高h的計算的計算h選擇的原則：選擇的原則：1)不能過大，否則會產生失穩(wěn)；不能過大，否則會產生失穩(wěn)；2)不能過小，否則應變沿軸線分布不不能過小，否則應變沿軸線分布不均勻。均勻。mdh03.021 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器111c、傳感器輸出計算、傳感器輸出計算滿量程下的軸向應變?yōu)椋簼M量程下的軸向應變?yōu)椋簜鞲衅鞯淖x數(shù)應變?yōu)閭鞲衅鞯淖x數(shù)應變?yōu)?按全橋計算）按全橋計算）：1061EAP273712i恒壓供橋時，橋壓為：恒壓供橋時，橋壓為：gARPu2P-敏感柵上的功率密度（敏感柵上的功率密度（W/mm2);Ag-敏感柵面積

45、（敏感柵面積（mm2);第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器112gARPu223/107mmWP取：?。?53mmAg 350RVu1.125310735023取取u=10V,K=2，則：，則：mVuKuii69.1341 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器113 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器114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采用空心圓柱型彈性元件；元件；在載荷作用的端部附在載荷作用的端部附加承彎膜片；加承彎膜片；采用扁平式采用扁平式彈性元件彈性元件：第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器1

46、15汽車衡汽車衡整體稱重整體稱重 地秤稱軸重地秤稱軸重 汽車衡稱重系統(tǒng)-地秤的結構 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器1172、懸臂梁式力傳感器、懸臂梁式力傳感器它適于測量它適于測量500Kg500Kg以下的載荷，最以下的載荷，最小為測幾十克重小為測幾十克重的力，這種傳感的力，這種傳感器具有結構簡單、器具有結構簡單、加工容易、應變加工容易、應變片易粘貼、靈敏片易粘貼、靈敏度高等特點。度高等特點。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器11826EbhFlx 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器119EbhPLM26iLEbhP242問題：傳感

47、器的輸出隨載荷的位置而改變。問題：傳感器的輸出隨載荷的位置而改變。LPhb 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器120MP問題：為什么開孔？問題：為什么開孔？第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器121EWMPL 21EWMPL 12EWMPL 1443214ukui電橋輸出為：電橋輸出為：EWMPL 23 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器122EWMPLEWMPLEWMPLEWMPLukui12124EWLLPuk122結論：電橋輸出與載荷位置無關！結論：電橋輸出與載荷位置無關！適合量程：小量程。適合量程：小量程。應用實例：電子秤 人體

48、秤 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器1253、圓環(huán)式力傳感器、圓環(huán)式力傳感器特點：測量中等和特點：測量中等和較小力值。較小力值。在在2 0區(qū)域內截面的內力為：區(qū)域內截面的內力為：PPsin2)(PN軸力軸力:剪力剪力:cos2)(PQ彎矩彎矩:sinsin2Pr)(00M 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器12600000cossin2Pr)90(Msinsin2Pr)(00M在在090處：處：在在0090處：處：1sin2Pr)90(000M PP此處應變并此處應變并非最大。為非最大。為什么在此布什么在此布片？片？第第 4 4 章章 應應 變變 式式

49、 傳傳 感感 器器127圓環(huán)力傳感器動畫演示：圓環(huán)力傳感器動畫演示：吊鉤秤 便攜式便攜式 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器129某應變式力傳感器分解圖：某應變式力傳感器分解圖：第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器1304.7.2 壓力傳感器壓力傳感器1、正壓力與壓強、正壓力與壓強SFP正壓力：物體與物體在垂直于接觸表面正壓力：物體與物體在垂直于接觸表面方向的相互作用力，單位：方向的相互作用力，單位：N。對于對于流體流體(氣、液氣、液),工程上習慣稱為壓力。工程上習慣稱為壓力。壓強：單位面積上作用的正壓力。壓強：單位面積上作用的正壓力。單位：單位：N/m2

50、或或Pa。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器131適用于測量液體或氣體的壓力適用于測量液體或氣體的壓力.其特性參數(shù)其特性參數(shù)受圓板的周邊的固定情況影響大。受圓板的周邊的固定情況影響大。2、膜片式壓力傳感器膜片式壓力傳感器膜片結構形式膜片結構形式 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器13232441923212)1(316ERpR為膜片自由變形部分的半徑；為膜片自由變形部分的半徑；為膜片的厚度；為膜片的厚度；為膜片中心的垂直位移；為膜片中心的垂直位移；特點：壓力與位移為非線性關系。特點：壓力與位移為非線性關系。波紋膜片：（正弦波、三角波等）波紋膜片：（正弦波

51、、三角波等）為膜片材料的泊松比。為膜片材料的泊松比。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器1333244cbaERpa,b,c取決于波紋形狀、峰峰值和條紋數(shù)；取決于波紋形狀、峰峰值和條紋數(shù)；特點：壓力與位移為非線性關系，但非特點：壓力與位移為非線性關系，但非線性程度比平膜片小。線性程度比平膜片小。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器134平膜片應變分析平膜片應變分析膜片在均勻壓力膜片在均勻壓力P的作用下，徑向應力的作用下，徑向應力 r和切向應力和切向應力 t為：為：3183222rRhPr31183222rRhPt 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳

52、感感 器器135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為膜片厚度，為膜片厚度，為材料泊松比。為材料泊松比。利用胡克定律求徑向應變和切向應變?yōu)椋豪煤硕汕髲较驊兒颓邢驊優(yōu)椋篍為材料的彈性模量。為材料的彈性模量。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 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器136應變分布特點：應變分布特點：1）最大正應變：正應變最大在圓心，）最大正應變：正應變最大在圓心，方向沿徑向或切向；方向沿徑向或切向；第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器13

53、72)負應變最大在平膜片的固定處，負應變最大在平膜片的固定處，方向沿直徑方向。方向沿直徑方向。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器138膜片式壓力傳感器的一種敏感元件結構膜片式壓力傳感器的一種敏感元件結構一共一共4個個部分；構部分；構成電橋。成電橋。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器139平膜片傳感器實物照片平膜片傳感器實物照片膜膜片片外殼外殼插座插座 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器140 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器1412、筒式壓力傳感器、筒式壓力傳感器設圓筒的內半徑為設圓筒的內半徑為a1;圓筒的外半徑

54、為圓筒的外半徑為a2;112aa令：令：圓筒外表面的周向和軸向應力分別為：圓筒外表面的周向和軸向應力分別為：122Pt12Pz1）圓筒內作用壓力）圓筒內作用壓力PR1R2Pa1a2 z t 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器142圓筒外表面的周向和軸向應變分別為：圓筒外表面的周向和軸向應變分別為：PEEztt)1(212PEEtzz)1(2112特點特點：兩個方向的應變皆大于零；周向：兩個方向的應變皆大于零；周向應變大于軸向應變。應變大于軸向應變。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器143布片方案布片方案：兩個周向應變片和兩個溫度：兩個周向應變片和兩個溫度

55、補償片，恒壓電橋輸出為：補償片，恒壓電橋輸出為：KuKuuooi214132圓筒內表面的周向和軸向圓筒內表面的周向和軸向應力分別為：應力分別為：2)2)圓筒外作用壓力圓筒外作用壓力 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器144Pt1222Pz122內表面的周向應變?yōu)閮缺砻娴闹芟驊優(yōu)樨撠?，大小為：，大小為：PEEztt)1(5.0212232恒壓電橋輸出為：恒壓電橋輸出為：tooiKuKuu21)(4132 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器1454.7.3 應變式位移傳感器應變式位移傳感器梁式彈性元件位移傳感梁式彈性元件位移傳感器器 第第 4 4 章章 應

56、應 變變 式式 傳傳 感感 器器146組合應變式位移傳感器組合應變式位移傳感器關系：被測位移彈簧變形梁位移關系：被測位移彈簧變形梁位移 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器1474.7.4 扭矩傳感器扭矩傳感器0901802703124 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器148扭力扳手-反映力和力臂的乘積大小 可用于汽車、摩托車、飛機、內燃機、機械可用于汽車、摩托車、飛機、內燃機、機械制造和家用電器等領域，準確控制緊固螺紋的制造和家用電器等領域，準確控制緊固螺紋的裝配扭矩。量程裝配扭矩。量程2500N.m，耗電量，耗電量10mA，有公制有公制/英制單位轉換

57、、峰值保持、自動斷電英制單位轉換、峰值保持、自動斷電等功能。等功能。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器1504.7.5 加速度傳感器加速度傳感器設被測對象的設被測對象的運動規(guī)律為：運動規(guī)律為：tyysin0對質量塊進行受力對質量塊進行受力分析：分析：彈簧的作用力為：彈簧的作用力為：KxF 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器151阻尼力為：dtdxcP 慣性力為：慣性力為：22)(dtxydmR質量塊受力平衡分析：質量塊受力平衡分析：0FPR注注：此處的：此處的x為去除掉重為去除掉重力力mg引起的彈簧變形后引起的彈簧變形后的彈簧變形量。的彈簧變形量。PFR

58、 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器152即：0)(22Kxdtdxcdtxydm或：或：tyxmKdtdxmcdtxdsin2022令：令：mK20固有頻率固有頻率02mc阻尼比阻尼比上式改寫為：上式改寫為：tyxdtdxdtxdsin22020022 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器153tyxdtdxdtxdsin22020022解為：解為：00sintxx202220200041yxtyxdtdxdtxdsin121202002220 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器154tyysin0tatyyasinsin002 20

59、2220200041yx2022200220041yx 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器155200ya 2022200220041yx202220020041ax結論：結論：在適當?shù)墓ぷ黝l率范圍內，利在適當?shù)墓ぷ黝l率范圍內，利用變形用變形x0測量加速度測量加速度a0。第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器156當：當：0時，時，2000 xa 一般情況：一般情況：時，在5.07.002000 xa 202220020041ax輸出相位角為：輸出相位角為：200012arctg 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器157AKB0=20.8

60、0.60.5 1 2 3 4 5 543210加速度傳感器幅頻特性加速度傳感器幅頻特性 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器158 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器159剛度為：剛度為：3306LhEbK 固有頻率為：固有頻率為：330206mLhEb懸臂梁加速度傳感器懸臂梁加速度傳感器 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器160注意：注意：質量質量m m應該包括梁的等效質量。應該包括梁的等效質量。設質量塊受到的作用力為設質量塊受到的作用力為P，撓度為：，撓度為：EIPLx230梁表面最大應變?yōu)椋毫罕砻孀畲髴優(yōu)椋篍WPL兩式相除：兩式

61、相除：hLx20hLx20則加速度為：則加速度為：33022006mLhEbhLxamLhEb620 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器161mlEA20mFmlEAEAFlxa200mEAa特點：固有頻率高。特點：固有頻率高。柱式加速度傳感器柱式加速度傳感器 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器1622146352143 它是一種慣性式傳它是一種慣性式傳感器。質量塊感器。質量塊m m沿加速沿加速度度a a相反的方向運動相反的方向運動（即相對于基座運動），（即相對于基座運動），使梁發(fā)生形應變，應變使梁發(fā)生形應變，應變片的電阻發(fā)生變化，產片的電阻發(fā)生變化，產生輸出信號，輸出信號生輸出信號，輸出信號的大小與加速度成正比的大小與加速度成正比。總結：總結：第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器163本章要點本章要點應變片的工作原理應變片的工作原理測量電路（電橋）分析測量電路（電橋）分析非線性誤差和溫度誤差及其補償非線性誤差和溫度誤差及其補償（橋路補償方法）（橋路補償方法）常用應變式傳感器的分析計算常用應變式傳感器的分析計算 第第 4 4 章章 應應 變變 式式 傳傳 感感 器器164應變片在懸臂梁上的粘貼及變形