电阻式传感器应用与发展
电阻式传感器的原理和应用
电阻式传感器的原理和应用一、引言电阻式传感器是一种常用的传感器，根据电阻值的变化来检测并测量环境中的物理量。
它可以通过改变电流、电压或物体的位置来改变电阻值，并将这些变化转化为电信号进行测量和控制。
电阻式传感器广泛应用于工业自动化、汽车、电子设备、医疗仪器等领域，本文将介绍电阻式传感器的原理和应用。
二、电阻式传感器的原理电阻式传感器的原理是基于电阻值的变化来测量物理量。
常见的电阻式传感器包括拉压型传感器、温度传感器、位移传感器等。
2.1 拉压型传感器拉压型传感器是通过改变物体所受力大小来改变电阻值。
当物体受到外力作用时，传感器内部的电阻值会随之变化。
利用这种原理，可以测量物体所受的力大小。
拉压型传感器广泛应用于重力感应、压力测量、体重测量等方面。
2.2 温度传感器温度传感器是通过改变物体的温度来改变电阻值。
常见的温度传感器包括热敏电阻、热电偶等。
温度传感器可以根据电阻值的变化来测量物体的温度。
在汽车、电子设备、气象等领域都有广泛的应用。
2.3 位移传感器位移传感器是通过改变物体的位置来改变电阻值。
常见的位移传感器包括线性变阻器、电位器、差分电容传感器等。
位移传感器可以根据电阻值的变化来测量物体的位置，广泛应用于机械控制、自动化等领域。
三、电阻式传感器的应用电阻式传感器具有广泛的应用领域，以下列举了几个常见的应用场景：•工业自动化：电阻式传感器可以用于测量压力、温度、流量等工业参数，实现工业过程的自动化控制。
•汽车行业：电阻式传感器在汽车中的应用十分广泛，用于测量水温、油位、气压等参数，保证汽车的安全运行。
•智能家居：电阻式传感器可以应用于智能家居系统中，通过测量温湿度、烟雾等参数，实现家居设备的智能控制。
•医疗仪器：电阻式传感器在医疗仪器中的应用主要体现在体温计、血压计、心电仪等设备中，实现对人体健康状况的监测和测量。
•环境监测：电阻式传感器可以用于环境监测领域，例如测量大气压力、土壤湿度等参数，用于气象、农业等研究。
电阻式传感器的应用及原理
电阻式传感器的应用及原理1. 介绍电阻式传感器是一种常见的传感器类型，它利用物体的电阻变化来检测环境、物体或系统的不同参数。
电阻式传感器使用简单、成本低廉，并且在各种应用领域有着广泛的应用。
2. 原理电阻式传感器的原理基于电阻的变化。
当物体参数发生变化时，电阻值也会相应变化。
这种物理参数可以是温度、湿度、压力、光照等等。
通过测量电阻的变化，我们可以获取到目标参数的信息。
3. 主要类型电阻式传感器主要分为以下几种类型：3.1 温度传感器温度传感器是一种常见的电阻式传感器。
它利用物体的温度变化来改变电阻值。
温度传感器可广泛应用于温度监测与控制领域，例如工业过程控制、家电温度控制、气象观测等。
3.2 压力传感器压力传感器是另一种常见的电阻式传感器。
它通过测量物体受到的压力来改变电阻值。
压力传感器可广泛应用于工业领域、汽车制造、航空航天等。
3.3 光敏传感器光敏传感器利用光照强度的变化来改变电阻值。
它广泛应用于自动照明系统、摄影测量、机器人视觉等领域。
3.4 湿度传感器湿度传感器利用湿度的变化来改变电阻值。
它可广泛应用于农业、气象观测、温度湿度控制等领域。
4. 应用领域电阻式传感器在各个领域有着广泛的应用，下面列举了几个常见的应用领域：•工业自动化：电阻式传感器可用于检测温度、压力、液位等参数，实现自动化控制。
•医疗设备：电阻式传感器可用于监测血压、体温等生命体征参数，提供医疗诊断和治疗支持。
•环境监测：电阻式传感器可用于测量大气湿度、空气质量、噪音等环境参数，用于环境监测和治理。
•汽车制造：电阻式传感器可用于汽车发动机控制、制动系统、气囊等，提供驾驶辅助和安全支持。
5. 优缺点电阻式传感器具有以下优点和缺点：5.1 优点•成本低廉：电阻式传感器的制造成本相对较低，适用于大规模应用。
•可靠性高：电阻式传感器结构简单，使用寿命长。
•易于使用：电阻式传感器通常可以直接与微控制器或其他电子设备连接，方便集成和使用。
传感器技术的发展与应用
传感器技术的发展与应用一、引言传感器技术是通过对物理量、化学量、生物量、机械量等信号进行获取、转换和传递，实现信息检测和控制的核心技术之一。
随着物联网、智能制造、数字化生活等需求的不断增长，传感器技术逐渐成为了社会发展的重要因素。
本文将介绍传感器技术的发展历程以及当前的应用现状。
二、传感器技术的历史与发展1.传感器技术的起源早在公元前2000年，中国人就发明了简单的陀螺仪，并用来指示方位。
公元前200年，中国又发明了自动感温开关，用于控制冶炼炉的温度。
直到19世纪，人们才开始逐渐认识到对物理量的测量和控制对于科学与工程的重要性。
19世纪末，以瑞典的C.V.M.Eknor和美国的R.C.Crank为代表的学者开始发明传感器技术，最早应用于温度、压力、电流等方面。
2.传感器技术的发展历程20世纪，随着电子技术的飞速发展，传感器技术呈现出了爆发式的发展。
主要分为以下几个阶段：（1）机械式传感器阶段机械式传感器是最早的传感器，其原理是利用力、杠杆、芯片等装置，将测量的力量转换为机械位移量。
机械式传感器主要应用于物理信号的检测与转换。
（2）电气式传感器阶段20世纪初，由于电子技术的发展和应用，电气式传感器逐渐代替了机械式传感器，成为了新的主流。
电气式传感器工作原理是利用材料、线性电阻、电容电感等元件来感测电信号。
电气式传感器主要用于电信号的测量与控制。
（3）集成式传感器阶段集成式传感器是随着微电子技术的发展而产生的，它把传感器元件、信号处理电路和控制电路集成到一块芯片上，大大提高了传感器的灵敏度、速度和可靠性，并降低了成本。
目前，它已成为计算机、通信、医疗、安防等领域的重要组成部分。
三、传感器技术的应用现状1.智能家居应用智能家居是指通过互联网和物联网技术，将家庭的各种设备与互联网相连接，实现远程遥控和智能化管理，提升居住的安全、舒适、便捷等品质。
目前智能家居应用已经普及到智能灯具、智能门锁、智能家电、智能音响等各个方面，其中大部分设备都需要传感器技术的支持。
电阻应变式传感器的工作原理及应用
成本较高
电阻应变式传感器的制造成本 较高，价格相对较贵。
对激励电源要求高
电阻应变式传感器需要稳定的 激励电源，对电源的要求较高
。
05 发展趋势与展望
技术创新与改进
微型化
随着微电子和纳米技术的发展， 电阻应变式传感器正朝着微型化 方向发展，以提高测量精度和灵
敏度。
智能化
集成化、智能化的传感器已成为趋 势，通过与微处理器和算法结合， 实现自校准、自补偿和自适应等功 能。
电阻应变片的结构与工作原理
01 基底
02 敏感栅
03 引线
04 盖片
05 工作原理
支撑电阻丝并传递应力的 介质。
由金属丝或金属箔制成的 敏感元件，用于感受形变 并产生电阻变化。
连接敏感栅与测量电路的 导线。
保护敏感栅和引线的覆盖 层。
当被测物体受到外力作用 时，粘贴在其上的电阻应 变片会随之产生形变，导 致敏感栅的电阻值发生变 化。通过测量电路可以测 量出电阻值的变化，从而 推算出受力的大小。
传感器简介
电阻应变式传感器由敏感元件、转换元件和测量电路组成， 其中敏感元件负责感知被测量的变化，转换元件将敏感元件 输出的应变信号转换为电信号，测量电路则对电信号进行测 量和输出。
电阻应变式传感器的敏感元件通常采用金属箔、金属丝等材 料，当受到外力作用时，这些材料会发生形变，导致其电阻 值发生变化，从而输出相应的电信号。
多功能化
为了满足复杂环境下的测量需求， 电阻应变式传感器正朝着多功能化 方向发展，如压力、温度、湿度等 多参数测量。
应用领域的拓展
医疗健康
01
用于监测生理参数，如血压、心电等，为医疗诊断和治疗提供
支持。
智能制造
2、电阻式传感器原理与应用
dA 2 dr Ar
x
dL L
y
dr r
r为金属丝半径
εx为金属丝轴向应变
εy为金属丝横向应变
➢ 轴向应变εx的数值一般很小， 常以微应变度量；
➢ μ为电阻丝材料的泊松比，一 般金属μ=0.3-0.5；
对金属材料，电阻率几乎不变：
λ为压阻系数，与材质有关；σ为应力值；E为材料的弹性模量；
由于空腔内传压介质的高度比被测溶 液的高度高，因而腰形筒微压传感器处 于负压状态。
为了提高测量的灵敏度，安装了两只 性能完全相同的微压传感器。
液位传感器： 当容器中液体多时，感压膜感受的压力大，将两只微压
传感器的电桥接成正向串联的形式，则输出电压为：
U0 U1 U2 (A1 A2 ) g h
料常用康铜和镍铬合金等。 目前使用的应变片大多是金属箔式应变片。
半导体应变片：分为体型和扩散型两种。
由于半导体(如单晶硅)是各向异性材料，因此 它的压阻效应不仅与掺杂浓度、温度和材料类 型有关，还与晶向有关(即对晶体的不同方向上 施加力时，其电阻的变化方式不同)。
半导体应变片的特性（与金属应变片相比较)：
✓灵敏系数S：表示应变片变换性能的重要参数。
✓绝缘电阻：应变片与试件间的阻值，越大越好。 一般大于1010Ω。
✓其它性能参数（允许电流、工作温度、应变极限、 滞后、蠕变、零漂以及疲劳寿命、横向灵敏度 等）。
3.2 测量电路及温度补偿 电阻应变片将应变转换为电阻的变化量，测量电路
将电阻的变化再转换为电压或电流信号，最终实现被测 量的测量。
定义：电阻丝的灵敏度系数S0——表示单位应 变所引起的电阻相对变化。
电阻应变片灵敏度系数S称为“标称灵敏度系 数”，由实验测定。
电阻应变式传感器的应用与发展
电阻应变式传感器的应用与发展一、引文传感器是一种在工程应用上极为常见的重要器件，它是指那些对被测对象的某一确定的信息具有响应与检出功能，并使之按照一定规律转换与之对应有用输出信号的元器件或装置。
传感器是一个完整的测量系统，它能把被测非电量转换成与之有确定对应关系的电量输出，以满足信息的传输处理、记录、显示和控制等要求。
电阻应变式传感器一种是利用电阻应变片将应变转化为电阻变化的传感器。
当弹性体（敏感元件）受到所测量的力而产生变形，并使附着其上的电阻应变片一起变形。
应变片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。
1. 工作原理电阻应变式传感器的工作原理是电阻应变效应，即导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变时，其电阻值也相应发生变化的物理现象。
当一个金属电阻丝受轴向应力作用被拉伸时，假设它的长度变化Δl、面积变化ΔA、电阻率变化Δρ、泊松比μ，电阻丝的应变灵敏度系数k0的表达式可以写为：其中是由材料的几何尺寸变化引起的，而是由材料的电阻率ρ随应变引起的。
2. 结构与分类电阻应变计也称为电阻应变片，主要由敏感栅、基底和盖层、粘结剂和引出线四部分组成。
电阻应变计的种类很多，分类方法也很多：以敏感栅的材料分类，可以分为金属、半导体及金属或金属氧化物浆料等三类；以安装方式可分为粘贴式、焊接式和喷涂式三类；以使用温度范围可分为低温、常温、中温以及高温应变计等；以基底材料分类可分为纸基、胶基、玻璃纤维增强基、金属基底以及临时基底等。
二、研究现状与前景1.优点与缺点与其他测量手段相比，电阻应变片有以下优点：a)测量应变的灵敏度和精确度高，性能稳定、可靠，可测1～2 ，误差小于1％；b)应变片尺寸小、重量轻、结构简单、使用方便、响应速度快。
测量时对被测件的工作状态和应力分布影响较小，既可用于静态测量，又可用于动态测量；c)测量范围大。
既可测量弹性变形，也可测量塑性变形。
传感器如何用于测量物体的绝缘和导电性？
传感器如何用于测量物体的绝缘和导电性？一、传感器基本原理传感器是一种用于检测环境参数并将其转换为可读信号的设备。
在测量物体的绝缘和导电性方面，传感器起着关键作用。
以下是传感器基本原理的几个方面：1.电阻式传感器电阻式传感器是利用物体的导电性来测量其电阻值的一种传感器。
通过测量物体上的电阻值，可以判断物体的导电性。
当物体具有较高的导电性时，其电阻值会较低；而当物体具有较高的绝缘性时，其电阻值会较高。
电阻式传感器通过测量电阻值的变化来判断物体的绝缘和导电性。
2.电容式传感器电容式传感器是利用物体的绝缘性来测量其电容值的一种传感器。
通过测量物体上的电容值，可以判断物体的绝缘性。
当物体具有较高的绝缘性时，其电容值会较低；而当物体具有较高的导电性时，其电容值会较高。
电容式传感器通过测量电容值的变化来判断物体的绝缘和导电性。
3.导热式传感器导热式传感器是利用物体的导热性来测量其热传导率的一种传感器。
通过测量物体传热的速度和路径，可以判断物体的绝缘和导电性。
当物体具有较高的绝缘性时，其热传导率会较低；而当物体具有较高的导电性时，其热传导率会较高。
导热式传感器通过测量热传导率的变化来判断物体的绝缘和导电性。
二、传感器的应用传感器在测量物体的绝缘和导电性方面有着广泛的应用。
以下是传感器应用的几个方面：1.电力系统监测在电力系统中，传感器可以用来监测电力设备的绝缘和导电性。
例如，通过在电力线路上安装电阻式传感器，可以实时监测线路的绝缘性能，及时发现并修复绝缘故障，确保电力系统的安全运行。
2.材料检测在材料工业中，传感器可以用来检测材料的绝缘和导电性。
例如，在电子元器件的生产过程中，导热式传感器可以用来检测元器件之间的绝缘性能，确保产品质量可靠。
3.安全防护在安全防护领域，传感器可以用来监测设备和环境的绝缘和导电性。
例如，在火灾报警系统中，电阻式传感器可以用来检测建筑物的绝缘性能，及时发现并报警，保障人员的生命安全。
传感器技术与应用
传感器技术与应用随着科技的不断发展和应用的不断扩张，传感器已经成为了现代社会中不可或缺的重要组成部分。
传感器技术的应用范围广泛，涵盖了许多领域，如自动化控制、环境监测、医疗设备、军事装备等。
本文将探讨传感器技术的基本原理、各种传感器的分类及其在不同领域中的应用。
一、传感器技术的基本原理传感器是一种用于感知并测量环境物理量的设备，它通过将环境中的物理量转化为电信号来实现测量。
传感器技术的基本原理有以下几种：1. 电阻式传感器：电阻式传感器是利用材料的电阻值随物理量的变化而变化的原理来进行测量的。
例如，温度传感器就是属于电阻式传感器的一种。
2. 压力传感器：压力传感器是利用被测压力作用在传感器上产生的变形，从而改变电阻、电容、电感等电学特性，通过电信号来测量压力的。
3. 光电传感器：光电传感器是利用光敏材料对光的敏感性，将光信号转化为电信号来实现检测。
比如，光电开关就是一种常见的光电传感器。
二、传感器的分类根据传感器的原理和应用，可以将传感器分为多种类型。
下面介绍几种常见的传感器分类。
1. 按测量物理量分类：根据测量的物理量不同，传感器可以分为温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光照传感器、气体传感器等。
2. 按传感元件分类：根据测量原理不同，传感器可以分为电阻型传感器、电容型传感器、电感型传感器、压电型传感器等。
3. 按应用场景分类：根据不同的应用场景，传感器可以分为工业传感器、医疗传感器、环境传感器、安防传感器等。
三、传感器在各领域的应用1. 自动化控制：传感器在自动化控制领域中发挥着重要作用，如工业生产中的温度传感器、压力传感器、流量传感器等可以用于实时监测和控制生产过程。
2. 环境监测：传感器在环境监测领域中广泛应用，可用于测量空气质量、水质指标、噪声等环境因素。
这些传感器的数据可以为环境保护和污染控制提供重要参考依据。
3. 医疗设备：在医疗领域，传感器的应用非常广泛，如心率传感器、血压传感器、体温传感器等可以帮助医生实时监测患者的生理指标，为医疗诊断和治疗提供支持。
电阻式传感器的应用背景
电阻式传感器的应用背景电阻式传感器是一种常见的传感器类型，广泛应用于各种领域。
它利用电阻值的变化来检测物体的位置、温度、压力等参数，具有简单、可靠、成本低等优点，因此在工业生产、汽车制造、医疗设备、家用电器等领域得到了广泛应用。
在工业生产中，电阻式传感器常用于检测物体的位置和运动状态。
例如在自动化生产线上，电阻式传感器可以用来检测零件的位置，从而控制机械臂的移动，实现自动化装配。
此外，电阻式传感器还可以用来监测设备的温度和压力，及时发现异常情况，确保生产过程的安全稳定。
在汽车制造中，电阻式传感器被广泛应用于汽车的发动机控制系统、制动系统、空调系统等。
例如，发动机温度传感器可以监测发动机的温度变化，根据温度变化调整燃油喷射量，提高燃烧效率，降低尾气排放。
制动系统中的压力传感器可以监测制动液的压力，确保制动系统的正常工作。
空调系统中的温度传感器可以监测车内的温度，根据温度变化调节空调系统的工作状态，提高乘车舒适度。
在医疗设备领域，电阻式传感器也发挥着重要作用。
例如，血糖仪中的电阻式传感器可以检测血液中的葡萄糖浓度，帮助糖尿病患者监测血糖水平，及时调节饮食和药物的剂量。
另外，心电图仪中的电阻式传感器可以监测心脏的电信号，帮助医生诊断心脏疾病，制定治疗方案。
在家用电器领域，电阻式传感器也有着广泛的应用。
例如，洗衣机中的水位传感器可以检测洗衣机内水位的高低，控制水泵的工作，确保洗衣机正常运行。
冰箱中的温度传感器可以监测冷藏室和冷冻室的温度，根据温度变化调节制冷系统的工作状态，保持食物的新鲜度。
总的来说，电阻式传感器作为一种简单、可靠、成本低的传感器类型，在各个领域都有着广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，电阻式传感器的功能和性能将会不断提升，为人类生活和生产带来更多的便利和安全保障。
电阻传感器应用举例及原理
电阻传感器应用举例及原理电阻传感器是一种常用的传感器，它利用电阻值的变化来检测环境参数的变化。
电阻传感器的工作原理是根据材料的电阻率受温度、压力、湿度等环境参数影响的特性，通过测量电阻值的变化来间接检测环境参数的变化。
电阻传感器可以广泛应用于温度、压力、湿度、位移等参数的测量和控制。
以下是一些电阻传感器的应用举例：1. 温度传感器电阻温度传感器是一种常见的应用。
它利用材料在不同温度下电阻值的变化来测量温度。
通常采用铂电阻作为传感器的敏感元件，通过将铂电阻制成一定形状并固定在测量对象表面，随着温度的变化，电阻值也相应变化，从而实现温度的测量。
2. 压力传感器电阻压力传感器通过材料受压变形时电阻值的变化，来测量压力。
它通常由敏感元件、信号调理电路和输出接口等组成。
当受测物体受力后，压力传感器内的敏感元件因受力而变形，从而改变了电阻值，进而通过信号调理电路输出压力信号。
3. 湿度传感器电阻湿度传感器主要利用绝缘电阻材料的电阻与湿度的关系，通过测量电阻值的变化来检测湿度。
在潮湿的环境下，绝缘材料的电阻值会发生变化，电阻传感器可以通过测量这种变化来得到湿度信息。
4. 位移传感器电阻位移传感器通过测量电阻的变化来检测被测对象的位移。
一般采用拉丝电阻或薄膜电阻作为敏感元件，当测量目标移动时，敏感元件的电阻值随之发生变化，由此实现位移的测量。
总的来说，电阻传感器的应用十分广泛，除了上述例子外，它还可以用于测量液位、检测材料密度、测量电流等多个方面。
同时，随着材料科学和微电子技术的发展，电阻传感器的性能不断提高，应用领域也不断扩展，已成为各种电子设备和智能系统中不可或缺的重要组成部分。
电阻传感器的原理是基于材料的电阻率与环境参数的关系。
在温度、压力、湿度等环境参数变化时，敏感元件的电阻值也随之变化。
通过测量电阻值的变化，就可以间接测量环境参数的变化。
这种原理使得电阻传感器具有精度高、结构简单、可靠性强等特点。
例如，对于温度传感器来说，它的工作原理是利用热敏材料的电阻值与温度之间的关系。
电阻式传感器在具体工程中的应用
电阻式传感器在具体工程中的应用1. 介绍电阻式传感器电阻式传感器是一种常见的传感器类型，它利用电阻值的变化来检测或测量某种物理量。
根据电阻值的变化原理，电阻式传感器可用于测量温度、压力、液位、位移等多种物理量。
它主要由敏感元件和信号处理电路组成，具有简单、可靠、成本低等特点，因此在工程应用中得到了广泛的应用。
2. 电阻式传感器在温度测量领域的应用电阻式传感器最常见的应用之一就是在温度测量领域。
PT100型电阻式传感器的电阻值随温度的变化而变化，通过测量电阻值的变化，可以准确地得到温度的信息。
在工业自动化领域，温度是一个重要的参数，而电阻式传感器可以通过简单的接线和信号处理电路，实现对温度的准确测量，因此被广泛地应用于工业生产过程中。
3. 电阻式传感器在压力测量领域的应用除了温度测量外，电阻式传感器也在压力测量领域有着重要的应用。
薄膜电阻式传感器利用薄膜的弯曲变形来感知压力的变化，通过测量电阻值的变化来获取压力信息。
在汽车行业，薄膜电阻式传感器被广泛应用于汽车制动系统中，实时监测制动系统的压力变化，确保汽车制动系统的稳定和安全。
4. 电阻式传感器在液位检测领域的应用电阻式传感器在液位检测领域也有着重要的应用。
在石油化工行业，液位的准确测量对生产过程具有重要意义。
而电阻式液位传感器可以通过测量液体对传感器敏感元件电阻值的影响，来实现对液位的准确检测和监测。
5. 总结电阻式传感器作为一种简单、可靠、成本低的传感器类型，在温度测量、压力测量、液位检测等领域均有着广泛的应用。
其设计简单、使用方便，能够准确地感知和测量各种物理量，因此在工程中发挥着重要的作用。
未来随着科技的不断进步，相信电阻式传感器在更多领域会有着更加广泛和深入的应用。
6. 个人观点在工程应用中，电阻式传感器的简单、可靠性能使其成为许多自动化系统中不可或缺的组成部分。
随着技术的进步和创新，相信电阻式传感器会在未来的工程应用中发挥出更大的潜力，为工程技术的发展带来更多的可能性。
电阻是传感器的原理与应用
电阻是传感器的原理与应用一、电阻的基本概念电阻是电流通过时，阻碍电流通过的物理量。
它是导体材料的一种固有属性，用符号R表示，单位是欧姆（Ω）。
电阻的大小取决于导体材料的电阻率和几何形状。
二、电阻传感器的原理电阻传感器是使用电阻变化来测量和检测环境条件或物理量的传感器。
一般来说，它由电阻元件和外部电路组成。
1.电阻元件：电阻传感器的核心是一种变阻器。
变阻器是一种电阻可以根据外界因素调整的元件。
当外界条件或物理量发生变化时，电阻元件的电阻值也会发生相应的变化。
2.外部电路：电阻元件与外部电路相连，形成一个电路系统。
外部电路一般包括电源、测量电路和控制电路等。
通过测量电路来测量电阻值的变化，并将其转化为与物理量相关的电信号。
控制电路可以对测量结果进行处理和控制。
三、电阻传感器的应用电阻传感器广泛应用于各个领域，以下列举了几个常见的应用场景和实例：1.温度传感器：电阻传感器可以根据温度的变化来改变电阻值。
常见的温度传感器是热敏电阻。
当温度上升时，热敏电阻的电阻值降低，可以通过测量电阻值的变化来测量温度。
2.压力传感器：电阻传感器可以根据压力的变化来改变电阻值。
常见的压力传感器是电阻应变式压力传感器。
当受到压力作用时，电阻应变片会发生形变，导致电阻值的变化。
通过测量电阻值的变化可以测量压力。
3.光敏传感器：电阻传感器可以根据光的强度的变化来改变电阻值。
常见的光敏传感器是光敏电阻。
当光照强度发生变化时，光敏电阻的电阻值也会发生变化。
通过测量电阻值的变化可以测量光的强度。
4.湿度传感器：电阻传感器可以根据湿度的变化来改变电阻值。
常见的湿度传感器是湿敏电阻。
当湿度发生变化时，湿敏电阻的电阻值也会随之变化。
通过测量电阻值的变化可以测量湿度。
四、总结电阻传感器通过电阻值的变化来测量和检测环境条件或物理量。
它主要由电阻元件和外部电路组成。
电阻传感器在温度测量、压力测量、光强测量和湿度测量等方面有着广泛的应用。
随着科技的进步，电阻传感器的应用领域将会不断扩展和创新，为人们的生活和工作带来更多便捷和精准的测量和检测方式。
电阻应变式传感器的应用与发展
电阻应变式传感器学号：姓名：田坤吴红王林前言电阻式传感器按其工作原理可分为：电阻应变式；电位计式；热电阻式；半导体热能电阻传感器等。
目前，传感器的重要性正日益为人们所认识，国内外都已将传感器技术列为优先发展的科技领域之一。
而电阻式传感器是把位移、力、压力、加速度、扭矩等非电物理量转换为电阻值变化的传感器。
电阻式传感器与相应的测量电路组成的测力、测压、称重、测位移、加速度、扭矩等测量仪表是冶金、电力、交通、石化、商业、生物医学和国防等部门进行自动称重、过程检测和实现生产过程自动化不可缺少的工具之一。
一、电阻式传感器的发展方向1. 普通电阻应变计朝向高精度、使用方便快捷、省力方向发展。
随着电阻应变计本身及电子技术的快速发展,对于一般的应力测量要求更加精确、准确、快速以满足人们在各种高效工作中的需求。
目前，为了适应越来越广泛的需要 ,更为优良的酚醛胶、环氧胶、环氧一酚醛胶以及聚酞亚胺胶等也相继问世。
但性能更完善的胶粘剂将会有更美好的前景。
2．传感器用电阻应变计要求多功能、高稳定性。
电阻应变计是一种把应变信号直接转化成电信号的敏感元件 ,因而适用于制作各种传感器 ,电阻应变计式传感器主要用于测力 (或称重)、压力、加速度、位移、扭矩等。
过去电阻应变计式传感器主要用于试验研究工作 ,而现在 ,称重传感器和压力传感器往往用于工业检测以及生产线的称重计量和控制。
而且在医学和生物工程等方面的使用也有所增加。
通常要求传感器具有电信号输出稳定、响应速度快以及体积小、重量轻等,而电阻应变计式传感器都能满足这样的条件。
传感器用应变计,除了要求具有良好的温度自补偿以外 ,往往还要求具有蠕变、滞后、弹性模量自补偿等多种功能 ,在使用温度范围内具有较高的长期稳定性。
3．特殊环境用电阻应变计的多样化及稳定性的提高。
特殊环境一般是指高温低温、核辐射、强磁场等条件。
场等条件。
目前高温下的应变测量,对于粘帖式的高温应变计 ,在3 50 ℃以下温度范围的测量技术比较成熟。
电阻式传感器
（4）电阻应变片的温度特性
电阻应变片的电阻值受环境温度的影响较大，主要 原因有： ①应变片材料的电阻温度系数引起的，因为材料的 电阻率随温度变化。 ②应变片材料与试件材料的线膨胀系数不同，引起 应变片的敏感栅变形而产生电阻变化。
温度补偿措施
工作应变片
受力
R1
补偿应变片 温度相同
R2
36
（a） 同步补偿
第三章 电阻式传感器
提纲
电阻式传感器是把非电量（如位移、力、振动和加 速度等）转换为电阻变化的一种传感器。电阻式传 感器在生物医学测量中应用非常广泛，可用于测量 血压、脉搏等生理参数。
按照工作原理可为： 电位器式传感器 电阻应变式传感器 固态压阻式传感器
2
电位器式传感器
电位器式电阻传感器可将机械的直线位移或角位移输入量转 换为与其成一定函数关系的电阻或电压输出。
值的变化。
电阻应变式传感器的结构
（1）非粘贴式传感器：利用应变丝将弹性元件 产生的位移量转化为电阻值的变化。。
（2）粘贴式电阻应变传感器
粘贴式电阻应变式传感器可用于测量力、压力、 加速度、扭矩等非电物理量。 测力传感器用弹性元件将力转换为应变量，再利 用粘贴在弹性元件上的应变片把应变压力变换为 电阻值的变化。常用的弹性元件有柱式、悬臂梁 式和环式。
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频率响应特性 当测量按照正弦规律变化的应变时：
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（6）电阻应变片的其他特性（略）
3.2.4 应变片的粘贴和常用黏合剂（略）
电阻应变式传感器的结构
应变式传感器包括两个主要部分：
弹性敏感元件，利用它把被测的物理量（如力、
扭矩、压力、加速度等）转化为弹性体的应变值；
应变片（丝），作为传感元件将应变转换为电阻
电阻式传感器应用与发展(最新)
令： R1 R R2 R3 R
R4 R dR
V R(R dR) RR E E dR
(R R dR)(R R)
4R
金属丝应变片： dR (1 2 )
R
V与应变成线形关系，可以用电桥测量电压测量应变
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电阻式应变片应用行业
应用范围；应变力、压力、转矩、位移、 加速度；
14、抱最大的希望，作最大的努力。 2020 年10月 29日星 期四下 午12时 8分2 秒12:0 8:022 0.10.2 9
15、一个人炫耀什么，说明他内心缺 少什么 。。20 20年1 0月下 午12时 8分20. 10.29 12:08 Octob er 29, 2020
16、业余生活要有意义，不要越轨。 2020 年10月 29日星 期四12 时8分 2秒12: 08:02 29 October 2020
实验表明，在金属丝拉伸比例极限内，电阻相对变化与
轴向应变成正比。通常KS在1.8～3.6范围内。
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3.2 电阻式传感器
3) 应变片测量电路
R1
R2
E
V
R3
V R2 R4 R1R3 E (R1 R4 )( R2 R3 )
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R4
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3.2 电阻式传感器
V R2 R4 R1R3 E (R1 R4 )( R2 R3 )
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9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定 。20.1 0.292 0.10.2 9Thursday, October 29, 2020
10、低头要有勇气，抬头要有低气。 12:08 :0212 :08:0 212:0 810/2 9/202 0 12:08:02 PM
电阻传感器的应用与原理
电阻传感器的应用与原理1. 什么是电阻传感器？电阻传感器（Resistive Sensor）是一种测量物理量的传感器，它通过测量电流通过的电阻值来获得所需的物理量信息。
电阻传感器可以用于测量温度、压力、位移等各种物理量，并将其转换为电阻值。
2. 电阻传感器的原理电阻传感器的原理基于物质的电阻效应。
物质的电阻取决于其电导率和几何形状。
当物理量发生变化时，电阻传感器中的物质的电导率或几何形状也会发生变化，从而导致电阻值的变化。
3. 电阻传感器的应用领域电阻传感器广泛应用于各个领域，以下是一些常见的应用领域：•温度监测与控制：电阻温度传感器（RTD）可以测量各种温度范围内的温度变化，从而广泛应用于温度监测与控制系统中。
•液位检测：通过根据液体浸没电阻传感器的长度来检测液体的液位变化，电阻传感器可用于液位检测。
•压力测量与控制：通过测量电阻传感器的电阻值变化，可以获得介质中的压力信息，从而实现压力测量与控制。
•位移测量：通过量测电阻传感器调节杆或拉丝机构的位移，可以测量物体的位移。
4. 电阻传感器的分类根据电阻传感器的工作原理和结构，可以将其分为以下几类：4.1 电阻锰线传感器电阻锰线传感器是一种常见的电阻传感器，它通过使用锰铜合金线作为感应元件来测量电流的大小。
锰线具有高温系数的特性，可用于温度测量和控制应用。
4.2 电阻应变传感器电阻应变传感器利用应变片的应变效应来测量物体的应变变化。
应变片是一种金属或半导体薄片，当物体受到力或压力时，应变片的几何形状会发生变化，导致电阻值的变化。
这种传感器在力学和工程领域中得到广泛应用。
4.3 电阻温度传感器电阻温度传感器通过使用金属电阻材料，如铂，来测量温度的变化。
随着温度的升高，金属电阻的电阻值也会发生变化。
这种传感器被广泛应用于温度测量和控制领域。
4.4 其他类型的电阻传感器除了上述列举的电阻传感器类型，还有很多其他类型的电阻传感器，如湿度传感器、气体传感器等。
电阻式传感器原理和应用
• 变阻器式传感器 • 工作原理
1
2
• 测量电路
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电阻应变式传感器 工作原理
1)金属电阻应变片
金属电阻应变片旳构造 (a)丝式(b)箔式
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• 1)金属电阻应变片
假设一根长度为L横截面积为A电阻率为ρ，则电阻R为 当受到应变作用，L、A和ρ都会发生变化，使得R产生旳相对变化为
设金属旳截面半径为r,则有
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根据材料力学理论，对于受拉压得圆杆有
其中：ε---所承受旳应变 μ---材料旳泊松比
σ---轴向应力
λ---材料旳压阻系数
E---材料旳弹性模量
带入原式有
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2)半导体应变片
体型半导体应变片旳构造 1—引线；2—半导体片；3—基片
测量电路
直流电桥电路 (1)平衡条件
薄膜型半导体应变片旳构造 1—锗油油量表电路
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几种电阻应变式传感器旳原理示意图 (a)位移传感器(b)加速度传感器(c)力传感器
(d)扭矩传感器(e)压力传感器
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• 翼片式空气流量计
图4.16 翼片式空气流量计旳构造
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图4.19 翼片式空气流量计电路原理
图4.20 翼片式空气流量计旳工作原理
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线性输出型 节气门位置传感器 构造与输出特征 (a)构造构成(b)输出特征
全差动电桥电路 若是在同一试件上分别粘贴四片应变片，其中两片受拉力，两片受压力
将两个应变符号相同旳应变片接在相同旳桥臂上，则构成全差动电桥。 采用全差动电桥旳输出电压是用单应变片工作电桥敏捷度旳四倍，是半
差动电桥旳两倍。
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电阻式传感器在汽车上旳应用
• 汽车上旳电阻式传感器主要有翼片式空气流 量计、节气门位置传感器、半导体压阻式进 气压力传感器、加速踏板位置传感器、安全 气囊中央碰撞传感器、可变电阻式液位传感 器等。
电阻式传感器的应用背景
电阻式传感器的应用背景随着科技的不断发展，电子技术在各个领域的应用日益普及。
电阻式传感器作为一种常见的传感器类型，在工业、农业、医疗、环保等领域发挥着重要的作用。
它通过电阻值的变化来感知和测量被测对象的参数，具有灵敏度高、成本低、体积小等优点，被广泛应用于各种场景中。
在工业领域，电阻式传感器被广泛应用于自动化生产过程中的检测和控制。
例如，在汽车制造中，电阻式传感器可以用于测量温度、压力、液位等参数，实时监测汽车发动机的工作状态，并通过控制系统进行相应的调整和控制，保证汽车的正常运行。
此外，电阻式传感器还可以用于测量和控制工业生产中的湿度、气体浓度、液体浓度等参数，帮助企业提高生产效率和产品质量。
在农业领域，电阻式传感器的应用也非常广泛。
农业生产中的土壤湿度、光照强度、温度等因素对作物的生长和发育起着至关重要的作用。
电阻式传感器可以通过测量土壤湿度来指导灌溉，避免因过量或不足的灌溉对作物造成的损害。
同时，电阻式传感器还可以用于测量光照强度，根据不同植物对光照的需求来合理调节灯光，提供适宜的生长环境，促进作物的生长。
在医疗领域，电阻式传感器的应用也非常重要。
例如，心电图仪就是利用电阻式传感器来测量和记录人体心脏的电活动，从而判断心脏功能的健康状况。
此外，电阻式传感器还可以用于测量体温、血压、血氧饱和度等生命体征参数，帮助医生准确诊断疾病，制定合理的治疗方案。
在环保领域，电阻式传感器也发挥着重要的作用。
例如，大气污染监测中常用的气体传感器就是一种电阻式传感器。
它可以通过测量空气中有害气体的浓度来判断空气质量，并及时采取措施进行治理和改善。
此外，电阻式传感器还可以用于测量水质、土壤污染等环境参数，帮助环保部门及时发现和解决环境问题。
电阻式传感器作为一种常见的传感器类型，具有广泛的应用背景。
它在工业、农业、医疗、环保等领域发挥着重要的作用，帮助人们实时感知和测量被测对象的参数。
随着科技的不断进步，电阻式传感器的技术也在不断创新和发展，将为各个领域带来更多的便利和创新。
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电阻式传感器应用与发展摘要：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
按照传感器的工作原理不同，传感器可分为多个种类，有电阻式、电感式、电容式、压电式、磁电式，热电势等等。
其中电阻式传感器又有电阻应变片式传感器，固态圧阻式传感器，热电阻式传感器，气敏电阻，和湿敏电阻。
关键词：电阻式传感器应用发展引言：电阻式传感器的基本原理是将被测量的变化转化成为传感元件电阻值的变化再经过转换电路变成电信号输出。
电阻值的变化有通过电阻应变效应，也有通过硅的圧阻效应，导体的电阻率随着温度而变化这一物理现象等。
气敏电阻是利用气体的吸附而使半导体本身的电导率发生变化这一机理来检测的，湿敏电阻则是通过湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的。
电阻应变片诞生70多年，品种规格已达2万多种，技术也相当成熟。
电阻应变式传感器导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变时，其电阻值也发生变化的物理现象称为电阻式应变效应。
根据电阻的应变效应我们用电阻做成的传感器称为电阻式应变传感器。
应变特性一根金属电阻丝，在其未受力时，原始电阻值为：R=ρl／A当电阻丝受到拉力F 作用时，将伸长Δl，横截面积相应减小ΔA，电阻率因材料晶格发生变形等因素影响而改变了Δρ，则其电阻相对变化课表示为：dR／R=dρ／ρ+dl ／l-dA／A。
对于直径为d的圆形界面的电阻丝，因为A=∏d2／4，所以有dA／A=2dd／d,有力学中可知横向收缩和纵向收缩的关系可用泊松比ｕ=-dd／d÷dl／l所以dA／A=-2ｕdl／l=-2ｕε，式中ε为应变，ε=dl／l.所以dR／R=K0ε.式中K为金属丝的应变灵敏度系数，它表示单位应变所引起的电阻相对变化。
应变片的结构，种类电阻应变片种类繁多，形式各异，但是基本结构大致相同。
常见的几种电阻应变片有金属丝式应变片，金属箔式应变片，金属薄膜式应变片。
其中箔式应变片有许多优点。
1制造技术能保证敏感删尺寸准确，线条均匀，且能制成任意的形状以适应不同的测量要求。
2敏感删薄而宽，粘接性能好，传递试件应变性能好。
3散热性能好，允许通过较大的工作电流，提高输出灵敏度4敏感删弯头横向效应可以忽略。
5蠕变，机械滞后较小，疲劳寿命长。
因此箔式应变片是使用最普遍的电阻应变片。
测量电路及其电桥的线路补偿等比电桥全桥工作形式应变片测量应变是通过敏感删的电阻相对变化而得到的。
通常金属电阻应变片灵敏度系数很小，电阻的相对变化是很小的，一般测量电阻的仪器很难直接测出来，必须用专门的电路测量这种微弱的电阻变化。
常用的有：直流电桥，恒流源电桥，交流电桥。
用应变片测量时，由于环境温度变化所引起的电阻变化与试件应变所造成的电阻变化几乎有相同的数量级，从而产生了很大的测量误差，必须采取措施以保证测量精度。
温度对应变片的输出主要有两个方面，一个是应变片的电阻温度效应，随着环境温度的变化，电阻丝的电阻率和半导体的温度系数也随之变化，因而引起电阻值变化，二是被测物体因为温度而产生附加应力对应变片的输出影响也引起电阻值得变化。
温度误差的补偿方法分为：自补偿法，单丝补偿法，双丝补偿法，电桥补偿法，差动电桥温度误差补偿法。
应变片式传感器的应用：电阻式应变片除了可测量试件应力之外，还可以制造各种应变是传感器用于测量力、荷重、扭矩、加速度、位移、压力等多种物理量。
（1）应变式测力与荷重传感器：传感器由弹性元件、应变片和外壳组成。
弹性元件是传感器的基础。
它把被测量转化成应变量的变化。
传感器元件的结构形式多种多样，根据被测量量大小不同，常见有柱式、环式、悬臂梁式等，（2）应变式压力传感器：应变式压力传感器的测量范围在之间。
常见结构形式有筒式，膜片式和组合式等。
筒式压力传感器通常测试较大的压力，它的一端为盲孔，另一端为法兰与被测系统连接。
应变片贴于筒的外表面，工作片贴于空心部分，补偿片贴在实心部分。
膜片式压力传感器，它的敏感元件为圆形箔式应变片，组合式压力传感器的压力敏感元件为波纹膜片，膜盒，波纹管，而应变片粘于悬臂梁上，这种传感器多用于测量小压力。
（3）应变式加速传感器：应变式加速传感器是测量静态直线位移及与位移有关物理量的传感器，这种传感器线性较好，分辨率高，结构简单，使用方便。
固态压阻式传感器固态压阻传感器是利用硅的圧阻效应和集成电路技术制成的新型传感器。
它具有灵敏度高、动态响应快、测量精度高、稳定性好，工作温度范围宽、体积小和便于批量生产等特点，因此得到了广泛应用。
由于它克服了半导体应变片存在的问题并能将电阻条、补偿线路、信号转换电路集成在一块硅片上、甚至将计算处理电路与传感器集成在一起，制成了智能型传感器，这是一种具有发展前途的传感器。
但是人们大多依据弹性薄板力学原理，用解析法分析扩散硅圧阻式力传感器的工作原理，这存在一定的局限性，无法考虑以下的问题影响（1）电阻条宽度：实际感受应力是电阻条所在区域的平均应力，而不是一条线段上的平均应力。
（2）厚度不均匀：硅杯通常是由从单晶棒上切割下来，厚度稍大于硅杯厚度的硅片制成，凹孔用金属钻轻加工，再用化学腐蚀减薄。
在实际加工中，不可能保证膜片的厚度绝对一致，厚度最大变化量可达20ｕm。
（3）倒角现象：在钻孔加工中，硅杯会出现倒角现象。
杯体和膜片连接处的倒角，造成局部应力集中，使膜片的工作特性发生变化。
（4）弹性薄板原理没有考虑到板的横向剪切变形。
要求分析得比较准确和细致时，可以采用数值方法，例如有限差分法，有限元法和边界元法等。
在机械工业中，圧阻式压力传感器可用于测量冷冻机，空调机，空气压缩机的压力盒气流速度，以监测机器的工作状态。
在航空工业中，圧阻式压力传感器用来测量飞机发动机的中心压力。
在进行飞机风洞模型试验中，可采用微型压阻式传感器安装在模型上，以取得精确的实验数据。
在兵器工业中，可用压阻式压力传感器测量枪炮膛内压力，也可以对爆炸压力及冲击波进行测量。
压阻式压力传感器还广泛应用于医疗失业中，目前已有各种微型传感器用来测量心血管、炉内、尿道、眼球内的压力。
随着微电子技术以及电子计算机的发展，固态压阻式传感器的应用将会越来越广泛。
其他类型的电阻式传感器热电阻式传感器热电阻是利用导体的电阻率随温度而变化这一物理现象来测量温度的。
几乎所有物质都有这一特性，但作为测温用的热电阻应该具有以下特性：1，电阻值随温度变化具有良好的线性关系2，电阻温度系数大，便于精确测量3，电阻率高，热容量小，反应速度快。
4，在测温范围内具有稳定的物理性质和化学性质。
5，材料质量要纯，容易加工复制，价格便宜。
根据以上特性，最常用的材料是铂和铜，在低温测量中则使用铟、锰及碳等材料制成的热电阻。
热电阻式传感器的应用：热电阻温度计，热电阻式流量计。
热名电阻的应用：气敏电阻气敏电阻：利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成，主要成分是金属氧化物，主要品种有：金属氧化物气敏电阻，复合氧化物气敏电阻，陶瓷气敏电阻等。
在现代社会的生产和生活中，人们往往会接触到各种各样的气体，需要对他们进行检测和控制，比如化工生产中气体的成分的检测与控制，煤矿瓦斯浓度的检测与报警，环境污染的监测，煤气泄漏，火灾报警，燃烧情况的检测和控制等。
气敏电阻传感器就是一种将检测到的气体的成分和浓度转换为电信号的传感器。
1氧化锡系气敏电阻2氧化锌系气敏电阻3氧化铁系气敏电阻应用实例：1气敏电阻检漏报警器2矿灯瓦斯报警器3一氧化碳报警器湿敏电阻随着现代工业技术的发展，纤维，造纸，电子，建筑，食品，医疗等部门等提出了高精度高可靠性测量和控制湿度的要求。
因此，各种湿敏电阻不断出现，利用湿敏电阻进行湿度测量和控制具有灵敏度高，体积小，寿命长，不需要维护，可以进行遥测和集中控制等优点。
湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。
1半导体陶瓷湿敏元件2氯化锂湿敏电阻3有机高分子膜湿敏电阻电阻式传感器的发展随着国际MEMS传感器市场从高端产品向消费类产品市场转移，中国的MEMS传感器市场将加速繁荣。
MEMS传感器除了用于工业交通等部门外，新兴应用市场是汽车、通信、办公设备、移动电话等。
对于在全球消费电子市场中占据重要地位的中国市场，专家们预计，2009年国内MEMS传感器市场将有3500万～4500万颗的需求量，而明年这一数字则很可能会翻倍。
传感器有着巨大的市场及应用场合，它在各个行业的各种测试系统中执行了无数的监测和控制功能，社会需求是传感器的强大动力。
2008年传感器的市场容量为506亿美元。
目前，全球的传感器市场在不断地变化的创新中呈现快速增长的趋势。
有关专家指出，传感器的领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高，各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化。
竞争也将日益激烈。
新技术的发展将重新定义未来的传感器市场。
应变片在大坝、桥梁、航天飞机、船舶结构，发电设备等工程结构的应力测量和健康监测中至今仍是应用最广泛和最有效的。
如美国波音767飞机静力结构试验中就采用了2000多个电阻应变片和1000多个应变花来测量飞机结构大量部位的应变。
我国的泰山核电站运行前对核反应堆安全壳结构整体试验中，采用了100多个电阻应变片测量混凝土和钢筋中的应力、钢束力以及安全壳的变形情况，历时11昼夜。
参考文献赵燕，传感器原理及应用北京北京大学出版社2010马西秦，自动检测技术第三版北京机械工业出版社2011肖斌高振玲从应变计现状看电阻式传感器的前景华北航天工业学院学报2000年6月第十卷第二期/info/article-1549394.html传感器未来发展可期待中国制造网商业资讯/view/56000.htm百度百科气敏电阻/wiki/%E6%B9%BF%E6%95%8F%E7%94%B5%E9%98%BB互动百科湿敏电阻张红俊张红旺同长虹电阻应变式传感器在应用中的误差补偿机械管理开发2003年8月第四期刘鹏周勤奋陶梦江电阻应变式传感器在检测中的应用科技向导2011年第21期/info-196257.html中国传感器发展前景华强电子网徐科军，陈荣保，张崇巍自动检测和仪表中的共性技术北京清华大学出版社2000。