应变式压力传感器的原理

应变式压力传感器的原理及应用

应变式压力传感器的原理及应用
一、应变式压力传感器的工作原理
应变式压力传感器是通过应变测量物体受力大小的一种传感器。

其工作原理是：在物体内部或表面放置应变片，当外部施加压力时，应变片就会发生形变并沿着其敏感方向产生感应电阻的变化。

传感器接收感应电阻的信号，并将其转化为电信号输出。

因此，当外界的压力改变时，应变感应电阻的值也随之改变，进而实现对压力变化的检测与测量。

二、应变式压力传感器在电子秤中的应用
电子秤是应变式压力传感器的主要应用领域之一。

在电子秤中，传感器被安装在秤盘下面，在物品放在秤盘上时，其所承受的重力会被传感器感知并转化为电信号，进而计算出物品的重量。

目前，市面上电子秤的类型繁多，其中最为流行的是称重范围较小（数百克至数千克）的电子秤。

这类秤采用应变式压力传感器作为其核心部件，具有灵敏度高、精度高、反应迅速的特点。

同时，由于应变式压应力传感器具有结构简单，易于维护等优点，因此在电子秤中的应用也较为广泛。

压力传感器原理【详解】

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一．压力传感器原理一些常用传感器原理及其应用：1、应变片压力传感器原理与应用力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。

但应用最为广泛的是压阻式压力传感器，它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。

下面我们主要介绍这类传感器。

在了解压阻式力传感器时，我们首先认识一下电阻应变片这种元件。

电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件.它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。

电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。

金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种.通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化.这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。

金属电阻应变片的内部结构1、应变片压力传感器原理如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。

根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。

而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差.一般均为几十欧至几十千欧左右。

应变片式压力传感器.pptx

一、应变片压力传感器
1—应变筒； 2— 外壳； 3—密封膜片
图1 应变片压力传感器示意图
谢谢大家！专业专注源自专心《化工仪表与自动化控制》
——应变片式压力传感器
工作单位：山东轻工职业学院
主讲：石飞
一、应变片压力传感器
应变片式压力传感器利用电阻应变原理构成。电阻应变片有金属和半导体应变片两类，被测压力使应变片产生应变。当应变片产生压缩（拉伸）应变时，其阻值减小（增加），再通过桥式电路获得相应的毫伏级电势输出，并用毫伏计或其他记录仪表显示出被测压力，从而组成应变片式压力计。

第二章第四五节霍尔式压力传感器与应变式压力传感器

二、压阻式压力传感器
1. 传感器原理 2. 硅压阻式传感器
一、金属应变片压力传感器
金属应变片又称为金属电阻应变片，它是能将机械构件上应变的变化转变为电阻变化的传感元件，它与相应的测量电路可组成测力、测压、称重、测位移、测加速度等测量系统，目前它是国内外应用数量较多的一种传感元件。
1、金属应变片的工作原理
3 霍尔式压力传感器的使用
传感器应垂直安装在机械振动尽可能小的场所，且倾斜度要小。当环境介质易结晶或粘度较大时，应加装隔离器。通常情况下，以使用在测量上限值1/2左右为宜，且瞬间超负荷应不大于测量上限的二倍。由于霍尔片对温度变化比较敏感，当使用环境温度偏离仪表规定的使用温度时要考虑温度附加误差，要采取恒温措施 (或温度补偿措施)。此外还应保证直流稳压电源具有恒流特性，以保证电流的恒定。
R1
弹性元件不承受应变时，
RB +
Uout
R1和RB处于同一环境温度下。
R3=R4 (在黑板上进行公式推导和
R3
R4
-
+U-
给出结论)
线路补偿法电路原理图
(2)应变片的自补偿法
设敏感栅材料的电阻温度系数为，敏感栅材料的线膨胀系数为z，弹性元件的线膨胀系数为g，敏感栅的灵敏系数为K0，温度补偿的条件为：
A
r
为圆形截面电阻丝的截面积相对变化量。
dr 1 d A r 2A
称为金属电阻丝的径向应变。根据材料的力学性质，
在弹性范围内，当金属丝受到轴向的拉力时，将沿轴向
伸长，沿径向缩短。轴向应变和径向应变的关系可以表
示为：
dr μdl μ
r
l
式中：μ为电阻丝材料的泊松比（泊松系数），负号表示应变方向相反。

应变式压力传感器工作原理

应变式压力传感器工作原理
应变式压力传感器是一种将物理量转换为电信号输出的传感器。

它的工作原理是利用应变效应，将物体在受力后产生的应变转换为电信号输出。

应变效应是指物体在受力后发生微小的形变，这种形变随着力的大小和方向的变化而变化。

应变式压力传感器利用这种应变效应来实现压力的测量。

具体而言，应变式压力传感器通常由一个弹性体和一些电阻片组成。

当弹性体受到压力时，会发生微小的应变，使得电阻片的电阻值发生变化。

这种变化可以通过电路进行测量，并转换为电信号输出，从而实现压力的测量。

这里需要注意的是，弹性体的形状和材料都会对传感器的灵敏度和精度产生影响。

因此，设计和选择弹性体时需要考虑实际应用的要求，以达到较好的测量效果。

应变式压力传感器还需要进行校准，以保证测量结果的准确性。

校准的方法通常是在已知压力下进行比较测量，然后根据测量结果进行调整。

应变式压力传感器是一种常用的压力传感器，可以实现高精度的压力测量。

它的工作原理是利用应变效应，将物体在受力后产生的微
小应变转换为电信号输出。

在实际应用中，需要根据要求进行弹性体的选择和设计，并进行校准以保证测量结果的准确性。

应变片式压力传感器

CFBLY轮辐压力传感器就是一款应变片式压力传感器，其工作原理是运用了应变式，量程是200kg~100t之间，已经广泛应用于工业系统中力的测量和天车秤、轨道衡、料斗秤等各种称重、测力的工业自动化测量控制系统。

应变式压力传感器，从字面了解，其应变式是原理，其压力传感器是产品类型，而CFBLY轮辐压力传感器就是这样的一款传感器。

1、应变式原理
其内部基本构造一般是由敏感栅、基底、引线、盖片等组成。

敏感栅由直径为0.01-0.05mm、高电阻系数的细丝弯曲而成栅状，它实际上是一个电阻元件，是电阻应变片感受构件应变的敏感部分。

敏感栅用粘合剂将其固定在基底上。

基底的作用应保证将构件上应变准确地传递到敏感栅上去。

因此它必须作得很薄，一般为
0.03-0.06mm，使它能与试件及敏感栅牢固地粘结在一起。

2、压力传感器外形尺寸简图：
3、压力传感器主要量程型号：
蚌埠高灵传感系统工程有限公司在自主创新的基础上开发生产出力敏系列各类传感器上百个品种，各种应用仪器仪表和系统，以及各种起重机械超载保护装置，可以广泛应用于油田、化工、汽车、起重机械、建设、建材、机械加工、热电、军工、交通等领域。

公司除大规模生产各种规格的高精度、高稳定性、高可靠性常规产品外,还可根据用户具体要求设计特殊的非标传感器,以满足用户的特殊要求。

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四种压力传感器的基本工作原理及特点

四种压力传感器的基本工作原理及特点四种压力传感器的基本工作原理及特点一：电阻应变式传感器一：电阻应变式传感器1 1电阻应变式传感器定义被测的动态压力作用在弹性敏感元件上，被测的动态压力作用在弹性敏感元件上，使它产生变形，使它产生变形，在其变形的部位粘贴有电阻应变片，电阻应变片感受动态压力的变化，电阻应变片感受动态压力的变化，按这种原理设计的传感器称按这种原理设计的传感器称为电阻应变式压力传感器。

为电阻应变式压力传感器。

1.2 电阻应变式传感器的工作原理电阻应变式传感器所粘贴的金属电阻应变片主要有丝式应变片与箔式应变片。

箔式应变片是以厚度为0.002——0.008mm 的金属箔片作为敏感栅材料，，箔栅宽度为0.003——0.008mm 。

丝式应变片是由一根具有高电阻系数的电阻丝(直径0．015--0．05mm)，平行地排成栅形(一般2——40条)，电阻值60——200 Ω，通常为120 Ω，牢贴在薄纸片上，电阻纸两端焊有引出线，表面覆一层薄纸，即制成了纸基的电阻丝式应变片。

制成了纸基的电阻丝式应变片。

测量时，测量时，用特制的胶水将金属电阻应变片粘贴于待测的弹性敏感元件表面上，待测的弹性敏感元件表面上，弹性敏感元件随着动态压力而产生变形时，弹性敏感元件随着动态压力而产生变形时，弹性敏感元件随着动态压力而产生变形时，电阻片电阻片也跟随变形。

如下图所示。

B 为栅宽，L 为基长。

为基长。

材料的电阻变化率由下式决定：材料的电阻变化率由下式决定：d d d R A R A r r=+ （1）式中；式中；R —材料电阻由材料力学知识得；由材料力学知识得； [(12)(12)]dRR C K m m e e =++-= (2) K —金属电阻应变片的敏感度系数式中K 对于确定购金属材料在一定的范围内为一常数，将微分dR 、dL 改写成增量ΔR 、ΔL,可得可得 R L K K R Le D D == (3) 由式(2)可知，可知，当弹性敏感元件受到动态压力作用后随之产生相应的变形当弹性敏感元件受到动态压力作用后随之产生相应的变形ε,而形应变值可由丝式应变片或箔式应变片测出，从而得到了ΔR 的变化，也就得到了动态压力的变化，基于这种应变效应的原理实现了动态压力的测量。

压力传感器原理及应用

压力传感器原理及应用压力传感器是压力检测系统中的重要组成部分,由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电信号作输出,给显示仪表显示压力值,或供控制和报警使用。

压力传感器的种类繁多，如压阻式压力传感器、应变式压力传感器、压电式压力传感器、电容式压力传感器、压磁式压力传感器、谐振式压力传感器及差动变压器式压力传感器，光纤压力传感器等。

一、压阻式压力传感器固体受力后电阻率发生变化的现象称为压阻效应。

压阻式压力传感器是基于半导体材料(单晶硅)的压阻效应原理制成的传感器，就是利用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定晶向制成扩散压敏电阻，当硅膜片受压时，膜片的变形将使扩散电阻的阻值发生变化。

压阻式具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。

1、压阻式压力传感器基本介绍压阻式传感器有两种类型：一种是利用半导体材料的体电阻做成粘贴式应变片，称为半导体应变片，因此应变片制成的传感器称为半导体应变式传感器，另一种是在半导体材料的基片上用集成电路工艺制成的扩散电阻，以此扩散电阻的传感器称为扩散型压阻传感器。

半导体应变式传感器半导体应变式传感器的结构形式基本上与电阻应变片传感器相同，也是由弹性敏感元件等三部分组成，所不同的是应变片的敏感栅是用半导体材料制成。

半导体应变片与金属应变片相比，最突出的优点是它的体积小而灵敏高。

它的灵敏系数比后者要大几十倍甚至上百倍，输出信号有时不必放大即可直接进行测量记录。

此外，半导体应变片横向效应非常小，蠕变和滞后也小，频率响应范围亦很宽，从静态应变至高频动态应变都能测量。

由于半导体集成化制造工艺的发展，用此技术与半导体应变片相结合，可以直接制成各种小型和超小型半导体应变式传感器，使测量系统大为简化。

但是半导体应变片也存在着很大的缺点，它的电阻温度系统要比金属电阻变化大一个数量级，灵敏系数随温度变化较大它的应变—电阻特性曲线性较大，它的电阻值和灵敏系数分散性较大，不利于选配组合电桥等等。

应变片压力传感器原理与应用

应变片压力传感器原理与应用电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。

它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。

电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。

金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。

通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。

这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。

金属电阻应变片的内部结构如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。

根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。

而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。

一般均为几十欧至几十千欧左右。

电阻应变片的工作原理金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。

金属导体的电阻值可用下式表示：式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m）S——导体的截面积（cm2）L——导体的长度（m）我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。

当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。

只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金属丝的应变情况。

2、陶瓷压力传感器原理及应用抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面，连接成一个惠斯通电桥(闭桥)，由于压敏电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0/3.0/3.3mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。

电阻应变式压力传感器工作原理

电阻应变式压力传感器工作原理
电阻应变式压力传感器是一种常用的压力测量装置，其工作原理基于电阻应变效应。

在电阻应变式压力传感器中，一种常见的构造是将弹性元件与电阻结合在一起。

当受到外部压力作用时，弹性元件会发生弯曲或变形，导致电阻的阻值发生改变。

这是因为弹性元件上的电阻是以导电薄膜形式存在的，而变形会导致导电薄膜的长度、宽度或电阻率发生变化。

当外部压力作用结束后，弹性元件会恢复到原来的形状，电阻的阻值也随之恢复。

通过测量电阻的变化，可以确定外部压力的大小。

为了实现更准确的测量，常常采用电桥测量电路来检测电阻的变化。

电桥中包含了一个标准电阻和一个未知电阻（即弹性元件上的电阻）。

当两者的阻值相等时，电桥平衡，输出电压为零。

而当受到外部压力作用时，弹性元件上的电阻发生变化，导致电桥不再平衡，输出电压不为零。

通过测量输出电压的变化，就可以确定外部压力的大小。

电阻应变式压力传感器具有灵敏度高、测量范围广、工作稳定等优点，因此被广泛应用于工业自动化控制、航空航天、交通运输等领域。

应变式压力传感器

应变式压力传感器
应变式压力传感器是一种常用于工程和科学领域的传感器，其原理是利用材料
在受力作用下发生形变的特性来检测压力。

这种传感器对于测量各种物体的压力具有广泛的应用，比如在汽车制造中用于监测轮胎压力、在医疗设备中用于监测生理信号等。

工作原理
应变式压力传感器通常由弹性材料制成，当物体受到压力作用时，传感器的形
状会发生微小的变化，其电阻值也会随之改变。

这种电阻值的变化可以通过电路进行测量和记录，从而得到受力物体的压力值。

应用领域
应变式压力传感器在工业控制、医疗设备、航空航天等领域都有广泛的应用。

在工业控制中，它可以用于检测流体管道的压力，帮助进行流体控制和监测。

在医疗设备中，应变式压力传感器可用于测量心跳、血压等生理信号，帮助医生进行疾病诊断和治疗。

在航空航天领域，这种传感器可用于飞行器和宇航设备的压力监测，确保设备安全运行。

优点与局限
应变式压力传感器具有结构简单、成本低廉、灵敏度高的优点，但也存在一些
局限性。

例如，受限于弹性材料的特性，这种传感器的工作范围和耐久性可能受到一定的限制，需要根据具体的应用场景选择合适的传感器类型。

综上所述，应变式压力传感器作为一种常用的传感器类型，在工程和科学领域
具有重要的应用意义，其基本原理、应用领域和优缺点都值得我们深入了解和研究。

通过不断提升传感器技术水平，可以进一步拓展其在各个领域的应用，为现代科技发展提供更多可能性。

电阻应变式传感器工作原理及应用_刘安

高考 ·学科教育·二○一三年四月83电阻应变式传感器工作原理及应用海南省高级技工学校刘安摘要：电阻应变式传感器是将被测非电量转变成电阻值，通过测量电阻值达到测量非电量的目的。

利用电阻式传感器可以测量形变、压力、力、位移、加速度和温度等非电量参数。

电阻应变式传感器是测量这些参数应用最广泛的传感器。

本文主要阐述了电阻应变效应、应变片、电阻应变式传感器的结构及工作原理，并简述了其应用。

关键词：电阻应变效应、应变片、电阻应变式传感器、应用。

随着科学技术的飞速发展，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。

目前，传感器已应用到日常生活、工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、医学诊断等广泛的领域。

可以说，传感器无处不在。

传感器是能够感受规定的被测量（物理量、化学量、生物量等）并按照一定规律转换成便于处理和传输的另一种物理量（即电量）的装置。

而电阻应变式传感器是把位移、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，具有灵敏度高、稳定性好等优点，因此在自动检测与控制技术领域里得到了广泛的应用。

一、电阻应变效应导体或半导体材料在受到外力作用下而产生机械形变时，其电阻值也发生相应变化的现象称为电阻应变效应。

电阻应变片的主要工作原理是基于电阻应变效应。

Sl R ρ=对于一根长为l、截面积为S、电阻率为ρ的金属电阻丝，其电阻值为：若金属丝在轴向受到应力的作用, 其长度变化Δl, 截面变化ΔS, 电阻率变化Δρ, 而引起电阻变化ΔR。

则可以得到以下结论：当金属电阻丝拉伸时，其电阻值增加；当金属电阻丝被压缩时，电阻值减小。

但电阻值变化的范围很小。

εK RR=∆大量实验证明，具有初始电阻R 的应变片发生应变，使电阻值发生相应的变化ΔR，则在一定的应变范围内，应变片满足式中:RR ∆为电阻变化率;k 为灵敏度系数; ε为应变值。

应变片的灵敏度系数k 主要受两个因素影响：材料的几何尺寸和电阻率。

应变式压力传感器的工作原理

应变式压力传感器的工作原理应变式压力传感器是一种常用的压力测量设备，其工作原理是利用应变测量压力的大小。

应变式压力传感器可以转换物体受力后产生的变形量，通过信号输出来描述被测物体所受的力大小。

应变式压力传感器通常由两个主要组成部分构成：弹性元件和传感器元件。

弹性元件在受力后会发生变形，从而产生应变。

传感器元件则是将应变转换成电信号的装置。

在应变式压力传感器中，压力作用在弹性元件上，使其产生应变。

弹性元件的应变效应通常是线性的，可以精确测量受力的大小。

压力作用在弹性元件上时，其应变会导致弹性元件电阻的变化。

这种变化可以通过一个电桥来检测。

在这个电桥中，一个电源将电流通过电桥中的两个对角线。

如果四个电阻都是相等的，则电桥平衡。

当应变作用于弹性元件时，电桥电阻的值会发生变化。

此时电桥就会失去平衡，产生输出电压，从而测量压力大小。

应变式压力传感器需要考虑材料的弹性特性和灵敏度等方面的因素。

材料的弹性特性直接影响传感器的精度。

当受力物体的弹性系数很小时，弹性元件的变形会很小，这需要使用相对于受力物体更灵敏的弹性元件。

此时，需要选择具有高灵敏度的传感器。

应变式压力传感器的额定负载是指受力物体可以承受的最大值。

如果受力超过这个额定负载，传感器就会损坏。

对于应变式压力传感器来说，其额定负载通常是指受力物体可以承受的最大压力大小。

应变式压力传感器的优点是具有可靠性高、精度高、体积小、重量轻、输出稳定和易于安装等优点。

它被广泛应用于机械、建筑、铁路、自动化控制、汽车工业和电子仪器等领域。

在机械领域中，应变式压力传感器通常被用于工业自动化控制中，比如机床的控制、机器人的动作控制以及汽车工业中的制动压力控制等。

应变式压力传感器也可以用于构造材料的强度测试，如混凝土的抗压强度测试等。

在建筑行业，应变式压力传感器也被广泛应用于建筑结构的负载测试和安全监测。

比如测量建筑物受正常荷载或风吹雨打时的变形情况，或者检测建筑物在地震或风暴等极端情况下的变形情况。

压变式压力传感器的工作原理

压变式压力传感器的工作原理
1.应变片传感技术
在压变式压力传感器中，通常采用金属材料或硅材料等制成的应变片
作为敏感元件，贴合在传感器弹性元件（例如弹簧）表面。

当介质对传感
器施加一定压力时，传感器的弹性元件会产生形变，导致应变片也会发生
应变。

应变片的电阻值会随着应变的变化而发生微小的变化，这种电阻值
变化与压力的大小成正比关系。

通过对这种微小的电阻变化进行测量和处理，就可以得到对应的压力数值。

2.电桥原理
电桥是指由四个电阻组成的电路，其中包括一个被称为“悬臂梁”的
应变片，以及其余三个固定电阻。

当应变片受到压力变形时，其电阻值会
发生变化，导致电桥各支路的电阻值变化。

通过外接电源对电桥进行电流
供电，利用搭建在电桥中的输出端口对其电压进行检测，可以得到一个输
出电压信号。

通过这个输出电压信号的变化，可以准确地反映出应变片受
到的压力，并进一步转换成压力数值，从而实现对压力的测量和监控。

总结来说，压变式压力传感器的工作原理是利用应变片传感技术和电
桥原理相结合。

通过在传感器中使用应变片作为敏感元件，应变片的微小
变形导致电阻值的微小变化，借助电桥实现对这种变化的检测和处理，最
终将压力信号转换成电信号输出。

通过对这个输出信号的分析和处理，可
以得到准确的压力数值，实现对压力的准确测量和监控。

压变式压力传感
器在工程领域中被广泛应用，例如汽车制造、航空航天、石油化工等领域，可以实现对不同介质压力的准确测量和监控，为工业生产提供了重要的技
术支持。

压力传感器工作原理(图文参照)

电阻应变式压力传感器工作原理细解2011-10-14 15:37元器件交易网字号：中心议题：电阻应变式压力传感器工作原理微压力传感器接口电路设计微压力传感器接口系统的软件设计微压力传感器接口电路测试与结果分析解决方案：电桥放大电路设计AD7715接口电路设计单片机接口电路设计本文采用惠斯通电桥滤出微压力传感器输出的模拟变量，然后用INA118放大器将此信号放大，用7715A/D 进行模数转换，将转换完成的数字量经单片机处理，最后由LCD将其显示，采用LM334 做的精密5 V 恒流源为电桥电路供电，完成了微压力传感器接口电路设计，既能保证检测的实时性，也能提高测量精度。

微压力传感器信号是控制器的前端，它在测试或控制系统中处于首位，对微压力传感器获取的信号能否进行准确地提取、处理是衡量一个系统可靠性的关键因素。

后续接口电路主要指信号调节和转换电路，即能把传感元件输出的电信号转换为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路。

由于用集成电路工艺制造出的压力传感器往往存在：零点输出和零点温漂，灵敏度温漂，输出信号非线性，输出信号幅值低或不标准化等问题。

本文的研究工作，主要集中在以下几个方面：(1)介绍微压力传感器接口电路总体方案设计、系统的组成和工作原理。

(2)系统的硬件设计，介绍主要硬件的选型及接口电路，包括A/D 转换电路、单片机接口电路、1602显示电路。

(3)对系统采用的软件设计进行研究，并简要阐述主要流程图，包括主程序、A/D 转换程序、1602显示程序。

1 电阻应变式压力传感器工作原理电阻应变式压力传感器是由电阻应变片组成的测量电路和弹性敏感元件组合起来的传感器。

当弹性敏感元件受到压力作用时，将产生应变，粘贴在表面的电阻应变片也会产生应变，表现为电阻值的变化。

这样弹性体的变形转化为电阻应变片阻值的变化。

把4 个电阻应变片按照桥路方式连接，两输入端施加一定的电压值，两输出端输出的共模电压随着桥路上电阻阻值的变化增加或者减小。

(完整版)四种压力传感器的基本工作原理及特点

四种压力传感器的基本工作原理及特点一：电阻应变式传感器1 1电阻应变式传感器定义被测的动态压力作用在弹性敏感元件上，使它产生变形，在其变形的部位粘贴有电阻应变片，电阻应变片感受动态压力的变化，按这种原理设计的传感器称为电阻应变式压力传感器。

1.2 电阻应变式传感器的工作原理电阻应变式传感器所粘贴的金属电阻应变片主要有丝式应变片与箔式应变片。

箔式应变片是以厚度为0.002——0.008mm的金属箔片作为敏感栅材料，，箔栅宽度为0.003——0.008mm。

丝式应变片是由一根具有高电阻系数的电阻丝(直径0．015--0．05mm)，平行地排成栅形(一般2——40条)，电阻值60——200 ?，通常为120 ?，牢贴在薄纸片上，电阻纸两端焊有引出线，表面覆一层薄纸，即制成了纸基的电阻丝式应变片。

测量时，用特制的胶水将金属电阻应变片粘贴于待测的弹性敏感元件表面上，弹性敏感元件随着动态压力而产生变形时，电阻片也跟随变形。

如下图所示。

B为栅宽，L为基长。

材料的电阻变化率由下式决定：R Ad d d（1）R A式中；R—材料电阻由材料力学知识得；[(12)(12)]dRR C K (2)K —金属电阻应变片的敏感度系数式中K 对于确定购金属材料在一定的范围内为一常数，将微分dR 、dL 改写成增量ΔR 、ΔL,可得RLK K R L (3) 由式(2)可知，当弹性敏感元件受到动态压力作用后随之产生相应的变形ε,而形应变值可由丝式应变片或箔式应变片测出，从而得到了ΔR 的变化，也就得到了动态压力的变化，基于这种应变效应的原理实现了动态压力的测量。

1.3电阻应变式传感器的分类及特点测低压用的膜片式压力传感器常用的电阻应变式压力传感器包括测中压用的膜片——应变筒式压力传感器测高压用的应变筒式压力传感器1.3.1膜片——应变筒式压力传感器的特点该传感器的特点是具有较高的强度和抗冲击稳定性，具有优良的静态特性、动态特性和较高的自震频率，可达30khz 以上，测量的上限压力可达到9.6mp a 。

应变片压力传感器原理与应用完整版

应变片压力传感器原理与应用HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】应变片压力传感器原理与应用电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。

它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。

电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。

金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。

通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。

这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。

金属电阻应变片的内部结构如图1所示，是电阻应变片的结构示意图，它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。

根据不同的用途，电阻应变片的阻值可以由设计者设计，但电阻的取值范围应注意：阻值太小，所需的驱动电流太大，同时应变片的发热致使本身的温度过高，不同的环境中使用，使应变片的阻值变化太大，输出零点漂移明显，调零电路过于复杂。

而电阻太大，阻抗太高，抗外界的电磁干扰能力较差。

一般均为几十欧至几十千欧左右。

电阻应变片的工作原理金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。

金属导体的电阻值可用下式表示：式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m）S——导体的截面积（cm2）L——导体的长度（m）我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。

当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。

应变式压力传感器工作原理

应变式压力传感器工作原理
应变式压力传感器是一种常见的压力测量装置，其工作原理如下：
1. 压力传感器通常由一个金属薄片或金属箔制成，被称为应变片。

应变片具有较高的弹性和导电性能。

2. 当外界施加压力时，应变片会发生变形，使其长度和宽度发生微小的改变。

这种变形称为应变。

3. 应变片的变形导致了其电阻的改变，从而导致了电阻值的变化。

4. 应变片上的测量电桥测量这种电阻的变化。

电桥通常由四个电阻组成，其中两个形成应变片的一部分，另外两个为参考电阻。

5. 当压力施加到应变片上时，电阻值会发生变化，导致电桥失衡。

6. 失衡的电桥输出信号经过放大和处理后，转换为与压力成比例的电压或电流信号，输出给压力计或控制系统。

总结起来，应变式压力传感器通过测量应变片上的电阻变化来确定被测压力大小。