电阻式传感器
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2.1 2.2 金属电阻应变式传感器 半导体应变片及压ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ式传感器
第2章 电阻式传感器
2.1 金属电阻应变式传感器
电阻应变式传感器是目前最广泛用于测量力、压力、位移、 应变、扭矩、加速度、重量等参数的传感器之一。
它具有悠久的历史，但新型应变片仍在不断出现。主要用于 测量变化量相对较小的情况，其灵敏度较高。
R2 n R1
Uo n SV E R1 1 n 2 R1
E（供桥电压）
① 电桥电压灵敏度正比于电桥供电电压，供桥电压愈高，电桥电压灵 敏度愈高。但是供桥电压的提高，受到应变片允许功耗的限制，所以一般 供桥电压应适当选择（3~6V）。
第2章 电阻式传感器
② 电桥电压灵敏度是桥臂电阻比值 n 的函数，因此必须恰当地选择桥 臂比 n 的值，保证电桥具有较高的电压灵敏度。
若ΔR1 =ΔR2 ，（ΔR =ΔR1＋ΔR2 = 2ΔR1）， R1 = R2， R3 = R4，
则得
Uo 1 R1 E 2 R1
半桥差动电路
R1 半桥差动电路由上式可知，Uo与 R 成线性关系，此时电桥电压灵敏度 1
SV
1 E 2
半桥差动电桥的灵敏度比使用一只应变片的单臂电桥提高了一倍，同 时可以起到温度补偿的作用，线性误差大大减小。
第2章 电阻式传感器
Z1 Z3 Z1Z 4 Z 2 Z3 Uo E Z Z Z Z E Z Z Z Z 2 3 4 1 2 3 4 1
工作原理：基于材料的应变效应。
一、应变效应 二、电阻应变片的工作原理
三、电阻应变片的结构
四、测量电路 五、电阻应变式传感器的应用
第2章 电阻式传感器
一、应变效应
导体或半导体材料在受到外界力(拉力或压力)作用时，产生机械变 形，机械变形导致其阻值变化，这种因形变而使其阻值发生变化的现象 称为“应变效应”。 l R 导体或半导体的电阻 S 导体或半导体在受外力作用时会产生
将金属电阻丝粘贴在基片上，上面覆一层薄膜，使它们变成 一个整体，这就是电阻丝应变片的基本结构。
1－基底 2－敏感栅
3－覆盖层
4－引线，用以和外接导线连接 b－敏感栅的宽度
L－敏感栅长度
第2章 电阻式传感器
1. 敏感栅
敏感栅是应变片最重要的组成部分根据敏感栅形状和制造工艺的不 同，金属应变片主要分为丝式、箔式和膜式三种类型。它们根据需要可 以制作成各种形状。
第2章 电阻式传感器
1. 直流电桥
(1)平衡条件
直流电桥的基本形式如图所示。R1、R2、R3、R4称为电桥的桥臂，RL 为其负载（可以是测量仪表内阻、放大器输入阻抗或其它负载）。 当RL→∞ 时，电桥的输出电压 Uo 应为
R1 R3 Uo E R R R R 2 3 4 1
/
对于金属材料， / 较小，可以略去；且 = 0.2～0.4（弹性范围），
K ≈ 1+2 = 1.4～1.8 ，实际测得K ≈ 2.0，说明 / / 项对 K 还是有一定影
响。 一般情况下，在应变极限内（弹性范围） ，金属材料电阻的相对变化
与轴向应变成正比
R K R
第2章 电阻式传感器
二、电阻应变片的工作原理
在外力作用下，被测对象产生微小机械变形，粘贴在被测对象 上的应变片随其发生相同的机械变形，同时，应变片电阻也发生相 应变化。当测得应变片电阻值变化量ΔR 时，便可得到被测对象的 应变值ε，根据应力和应变的关系，得到应力值σ
E
式中 σ——试件的应力； ε——试件的应变； E——试件材料的弹性模量（kg / mm2）。
由此可知，应力值σ正比于应变ε，而试件应变又正比于电阻 值的变化ΔR ，所以应力正比于电阻值的变化。这就是利用应变片 测量应变的基本原理。
外力→变形→应力→应变→电阻值变化→电压变化
第2章 电阻式传感器
三、金属电阻应变片的结构
基本结构
金属电阻应变片种类繁多，但其基本结构大体相似，现以金
属丝绕式应变片结构为例加以说明。
机械变形，从而使电阻率ρ、 长度 l 和截面积 S 这三者都发生变化，所 以会引起电阻的变化。通过测量阻值的变化，就可以反映外界作用力的 大小。
当受到拉力 F 作用时，将伸长Δl ，横截面积相应减小ΔS ，电阻率将
因晶格发生变形等因素而改变Δρ，故引起电阻值相对变化量为
R l S R l S
2. 交流电桥
(1)交流电桥平衡条件
应变电桥输出电压很小，一般都要加放大器。 采用直流电桥的优点是高稳定性电源易于获 得，电桥平衡的调节简单，连接导线分布参数影 响小。但输出电压需采用直流放大器，易于产生 零点漂移，因此目前也常用交流电桥。
交流电桥采用交流放大器、供桥电源为交流 电源，交流电桥连接导线分布参数影响、平衡调 节、信号放大电路等均与直流电桥有明显不同。 连接导线分布电容（忽略引线电感）使得桥 臂的四只应变片均呈现复阻抗特性，即相当于四 只应变片各并联了一只电容。但分析电桥平衡和 输出电压方法仍与直流电桥相同。故输出电压为
第2章 电阻式传感器
主讲：张 坤
第2章 电阻式传感器
第2章 电阻式传感器
电阻式传感器是将非电量的变化量，变换成与 之有一定关系的电阻值的变化量，通过对电阻值的 测量达到对上述非电量测量的目的。 电阻式传感器主要分为：应变式电阻传感器 （金属、半导体）和电位计（器）式电阻传感器以 及热敏式电阻传感器、光敏式电阻传感器、磁敏式 电阻传感器、气敏式电阻传感器等。 前两种属于力敏传感器。
（1）丝式应变片：
丝式应变片有回线式和短接式两种。丝式应变片制作简单、性能稳 定、成本低、易粘贴。回线式应变片因圆弧部分参与变形，横向效应较 大；短接式应变片敏感栅平行排列，两端用直径比栅线直径大 5～10倍的 镀银丝短接而成，其优点是克服了横向效应。缺点是焊点多，在冲击或 振动条件下，易在焊点处出现疲劳，制造工艺要求高。目前大都采用箔 式应变片。
一般采用 = 0.05～0.1 mm 的银铜线、铬镍线、卡马线、铁铬铅丝等， 与敏感栅点焊相接。
4. 黏结剂
作用：将敏感栅固定于基片上，并将盖片与基底粘结在一起；使用金 属电阻应变片时，也需用黏结剂将应变片粘贴在试件表面某一方向和位置 上，以便感受试件的应变。 黏结剂材料：有机和无机两大类。
第2章 电阻式传感器
当 n = 1 ，（R1 = R2 ，R3 = R4），电桥电压灵敏度最大。 此时电桥电压灵敏度
SV
1 E 4
Uo
1 R1 1 E 4 R1 1 1 R1 2 R1
R1 当电源电压 E 和电阻相对变化率 R 一定时，电桥的输出电压及其 1 灵敏度也是定值，且与各桥臂阻值大小无关。
此时非线性误差较大，减小或消除非线性误差的方法有如下几种： 采用差动电桥 提高桥臂比 采用高内阻的恒流源电桥
第2章 电阻式传感器
B.半桥差动：
根据被测试件的受力情况，若使一个应变片受拉， 一个受压，则应变符号相反；测试时，将两个应变片接 入电桥的相邻臂上。称为半桥差动电路。
R1 R1 R3 Uo E R R R R R R 1 2 2 3 4 1
制造技术能保证敏感栅尺寸准确，线条均匀和适应各种不同测量要求的形状，
（3）金属薄膜应变片
金属薄膜应变片采用真空蒸发或真空淀积等方法，在薄的绝缘基片上 形成厚度在 0.1 mm 以下各种形状的金属材料薄膜敏感栅。
它的优点是应变灵敏系数大，允许工作电流密度大，工作温度范围宽， 可达－197～317℃。
K
R R / R
应变灵敏系数：
1 2
/
其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化。
灵敏系数受两个因素影响，一个是受力后材料几何尺寸的变化， 即（1+2μ）；另一个是受力后材料的电阻率发生的变化，即 / / 。
第2章 电阻式传感器
K
R / R
1 2
若电桥初始处于平衡状态（R1R4 = R2R3），而且R1 = R2 = R3 = R4 = R，当第一桥臂电阻R1变为R1＋ΔR1时，电桥 输出电压为 R R 1 1
Uo 4R R I 4 I R 1 R 4R
比前面的单臂供压电桥的非线性误差减少了50%。
第2章 电阻式传感器
2. 基底和盖片
第2章 电阻式传感器
基底和盖片的作用是保持敏感栅和引线的几何形状和相对位置，并且 有绝缘作用。一般为厚度0.02～0.05mm的环氧树脂，酚醛树脂等胶基材料。 对基底和盖片材料的性能要求：机械强度好，挠性好；粘贴性能好；电绝 缘性好；热稳定性和高温性好；无滞后和蠕变。
3. 引线
作用：连接敏感栅和外接导线。
a) 回线式丝式应变片
b) 短接式丝式应变片
第2章 电阻式传感器
（2）箔式应变片：
箔式应变片是利用照相制版或光刻腐蚀等技术将厚度为 0.003 ~ 0.01 mm的金属箔片制成所需的各种图形的敏感栅。有时称为应变花。
第2章 电阻式传感器
优点：
其栅长可做到0.2mm； 敏感栅薄而宽，与被测试件粘贴面积大，黏结牢靠，传递试件应变性能好； 散热条件好，允许通过较大的工作电流，从而提高了输出灵敏度； 横向效应小； 蠕变和机械滞后小，疲劳寿命长。 由于上述优点，有逐渐取代丝式应变片的趋势。
第2章 电阻式传感器
R l S R l S
式中，l/l =ε为金属导体电阻丝的轴向应变， 由于S = d 2 /4，则S / S = 2 d / d, 其中d / d 为径向应变； 且由材料力学知， d / d = ，式中为金属 材料的泊松比。 R 1 2 /
此时电桥电压灵敏度
R1 R1
SV E
全桥差动的灵敏度是单臂的四倍，半桥差动的两倍。
还可抑制干扰信号，因为四臂或相邻两臂同时有 某一增量，对全桥差动电桥电桥输出无影响。
全桥差动电桥
第2章 电阻式传感器
（3）减小或消除非线性误差的其它方法
① 提高桥臂比： 提高桥臂比，非线性误差可以减小；但从电压灵敏度考虑，电桥电压 灵敏度将降低，这是一种矛盾，因此，为了达到既减小非线性误差，又不 降低其灵敏度，必须适当提高供桥电压 E。 ② 采用高内阻的恒流源电桥： 通过电桥各臂的电流如果不恒定，也是产生非线性误差的重要原因。 所以供给半导体应变电桥的电源一般采用恒流源，如图所示。供桥电流为 I ，通过各臂的电流为 I1 和 I2，若测量电路输入阻抗较高，则 输出电压为 U o I1 R1 I 2 R3 R1R4 R2 R3 I R1 R2 R3 R4
当电桥平衡时，Uo = 0， Io = 0由上式可得到
R1 R4 R2 R3
或
R1 R3 R2 R4
称为电桥平衡条件。平衡电桥就是桥路中相邻两臂阻值之比应相等， （对臂阻值之积相等、邻臂阻值之比相等），此时流过负载电阻的电流 为 0。
第2章 电阻式传感器
(2)电压灵敏度
A. 单臂电桥： 如果在实际测量中，使第一桥臂 R1 由应变片来替代，微小应变引起微 小电阻的变化，电桥则输出不平衡电压的微小变化。一般需要加入放大器 放大。由于放大器的输入阻抗可以比桥路输出电阻高得多，所以此时仍视 电桥为开路情况。当受应变时，若应变片电阻变化为ΔR1 ，其它桥臂固定 不变，则电桥输出电压 Uo≠0。 设桥臂比 电桥电压灵敏度定义为
四、测量电路
由于机械应变一般都很小，要把微小应变引起的微小 电阻值的变化测量出来，同时要把电阻相对变化转换为电 压或电流的变化，因此需要设计专用的测量电路。 用于测量电阻变化最常用的测量电路是电桥电路。 电桥电路通常有直流电桥和交流电桥两种。电桥电路 的主要指标是桥路灵敏度、非线性和负载特性。 1. 直流电桥 2. 交流电桥
第2章 电阻式传感器
C. 全桥差动：
为进一步提高电压灵敏度或进行温度补偿，可采用全桥差动电路。将 电桥四臂接入四片应变片。两个受拉，两个受压，将两个应变符号相同的 接入相对臂上，构成全桥差动电路。若满足 ΔR1 = ΔR2 =ΔR3 =ΔR4，R1 = R2 = R3 = R4 则输出电压为
Uo E
第2章 电阻式传感器
2.1 金属电阻应变式传感器
电阻应变式传感器是目前最广泛用于测量力、压力、位移、 应变、扭矩、加速度、重量等参数的传感器之一。
它具有悠久的历史，但新型应变片仍在不断出现。主要用于 测量变化量相对较小的情况，其灵敏度较高。
R2 n R1
Uo n SV E R1 1 n 2 R1
E（供桥电压）
① 电桥电压灵敏度正比于电桥供电电压，供桥电压愈高，电桥电压灵 敏度愈高。但是供桥电压的提高，受到应变片允许功耗的限制，所以一般 供桥电压应适当选择（3~6V）。
第2章 电阻式传感器
② 电桥电压灵敏度是桥臂电阻比值 n 的函数，因此必须恰当地选择桥 臂比 n 的值，保证电桥具有较高的电压灵敏度。
若ΔR1 =ΔR2 ，（ΔR =ΔR1＋ΔR2 = 2ΔR1）， R1 = R2， R3 = R4，
则得
Uo 1 R1 E 2 R1
半桥差动电路
R1 半桥差动电路由上式可知，Uo与 R 成线性关系，此时电桥电压灵敏度 1
SV
1 E 2
半桥差动电桥的灵敏度比使用一只应变片的单臂电桥提高了一倍，同 时可以起到温度补偿的作用，线性误差大大减小。
第2章 电阻式传感器
Z1 Z3 Z1Z 4 Z 2 Z3 Uo E Z Z Z Z E Z Z Z Z 2 3 4 1 2 3 4 1
工作原理：基于材料的应变效应。
一、应变效应 二、电阻应变片的工作原理
三、电阻应变片的结构
四、测量电路 五、电阻应变式传感器的应用
第2章 电阻式传感器
一、应变效应
导体或半导体材料在受到外界力(拉力或压力)作用时，产生机械变 形，机械变形导致其阻值变化，这种因形变而使其阻值发生变化的现象 称为“应变效应”。 l R 导体或半导体的电阻 S 导体或半导体在受外力作用时会产生
将金属电阻丝粘贴在基片上，上面覆一层薄膜，使它们变成 一个整体，这就是电阻丝应变片的基本结构。
1－基底 2－敏感栅
3－覆盖层
4－引线，用以和外接导线连接 b－敏感栅的宽度
L－敏感栅长度
第2章 电阻式传感器
1. 敏感栅
敏感栅是应变片最重要的组成部分根据敏感栅形状和制造工艺的不 同，金属应变片主要分为丝式、箔式和膜式三种类型。它们根据需要可 以制作成各种形状。
第2章 电阻式传感器
1. 直流电桥
(1)平衡条件
直流电桥的基本形式如图所示。R1、R2、R3、R4称为电桥的桥臂，RL 为其负载（可以是测量仪表内阻、放大器输入阻抗或其它负载）。 当RL→∞ 时，电桥的输出电压 Uo 应为
R1 R3 Uo E R R R R 2 3 4 1
/
对于金属材料， / 较小，可以略去；且 = 0.2～0.4（弹性范围），
K ≈ 1+2 = 1.4～1.8 ，实际测得K ≈ 2.0，说明 / / 项对 K 还是有一定影
响。 一般情况下，在应变极限内（弹性范围） ，金属材料电阻的相对变化
与轴向应变成正比
R K R
第2章 电阻式传感器
二、电阻应变片的工作原理
在外力作用下，被测对象产生微小机械变形，粘贴在被测对象 上的应变片随其发生相同的机械变形，同时，应变片电阻也发生相 应变化。当测得应变片电阻值变化量ΔR 时，便可得到被测对象的 应变值ε，根据应力和应变的关系，得到应力值σ
E
式中 σ——试件的应力； ε——试件的应变； E——试件材料的弹性模量（kg / mm2）。
由此可知，应力值σ正比于应变ε，而试件应变又正比于电阻 值的变化ΔR ，所以应力正比于电阻值的变化。这就是利用应变片 测量应变的基本原理。
外力→变形→应力→应变→电阻值变化→电压变化
第2章 电阻式传感器
三、金属电阻应变片的结构
基本结构
金属电阻应变片种类繁多，但其基本结构大体相似，现以金
属丝绕式应变片结构为例加以说明。
机械变形，从而使电阻率ρ、 长度 l 和截面积 S 这三者都发生变化，所 以会引起电阻的变化。通过测量阻值的变化，就可以反映外界作用力的 大小。
当受到拉力 F 作用时，将伸长Δl ，横截面积相应减小ΔS ，电阻率将
因晶格发生变形等因素而改变Δρ，故引起电阻值相对变化量为
R l S R l S
2. 交流电桥
(1)交流电桥平衡条件
应变电桥输出电压很小，一般都要加放大器。 采用直流电桥的优点是高稳定性电源易于获 得，电桥平衡的调节简单，连接导线分布参数影 响小。但输出电压需采用直流放大器，易于产生 零点漂移，因此目前也常用交流电桥。
交流电桥采用交流放大器、供桥电源为交流 电源，交流电桥连接导线分布参数影响、平衡调 节、信号放大电路等均与直流电桥有明显不同。 连接导线分布电容（忽略引线电感）使得桥 臂的四只应变片均呈现复阻抗特性，即相当于四 只应变片各并联了一只电容。但分析电桥平衡和 输出电压方法仍与直流电桥相同。故输出电压为
第2章 电阻式传感器
主讲：张 坤
第2章 电阻式传感器
第2章 电阻式传感器
电阻式传感器是将非电量的变化量，变换成与 之有一定关系的电阻值的变化量，通过对电阻值的 测量达到对上述非电量测量的目的。 电阻式传感器主要分为：应变式电阻传感器 （金属、半导体）和电位计（器）式电阻传感器以 及热敏式电阻传感器、光敏式电阻传感器、磁敏式 电阻传感器、气敏式电阻传感器等。 前两种属于力敏传感器。
（1）丝式应变片：
丝式应变片有回线式和短接式两种。丝式应变片制作简单、性能稳 定、成本低、易粘贴。回线式应变片因圆弧部分参与变形，横向效应较 大；短接式应变片敏感栅平行排列，两端用直径比栅线直径大 5～10倍的 镀银丝短接而成，其优点是克服了横向效应。缺点是焊点多，在冲击或 振动条件下，易在焊点处出现疲劳，制造工艺要求高。目前大都采用箔 式应变片。
一般采用 = 0.05～0.1 mm 的银铜线、铬镍线、卡马线、铁铬铅丝等， 与敏感栅点焊相接。
4. 黏结剂
作用：将敏感栅固定于基片上，并将盖片与基底粘结在一起；使用金 属电阻应变片时，也需用黏结剂将应变片粘贴在试件表面某一方向和位置 上，以便感受试件的应变。 黏结剂材料：有机和无机两大类。
第2章 电阻式传感器
当 n = 1 ，（R1 = R2 ，R3 = R4），电桥电压灵敏度最大。 此时电桥电压灵敏度
SV
1 E 4
Uo
1 R1 1 E 4 R1 1 1 R1 2 R1
R1 当电源电压 E 和电阻相对变化率 R 一定时，电桥的输出电压及其 1 灵敏度也是定值，且与各桥臂阻值大小无关。
此时非线性误差较大，减小或消除非线性误差的方法有如下几种： 采用差动电桥 提高桥臂比 采用高内阻的恒流源电桥
第2章 电阻式传感器
B.半桥差动：
根据被测试件的受力情况，若使一个应变片受拉， 一个受压，则应变符号相反；测试时，将两个应变片接 入电桥的相邻臂上。称为半桥差动电路。
R1 R1 R3 Uo E R R R R R R 1 2 2 3 4 1
制造技术能保证敏感栅尺寸准确，线条均匀和适应各种不同测量要求的形状，
（3）金属薄膜应变片
金属薄膜应变片采用真空蒸发或真空淀积等方法，在薄的绝缘基片上 形成厚度在 0.1 mm 以下各种形状的金属材料薄膜敏感栅。
它的优点是应变灵敏系数大，允许工作电流密度大，工作温度范围宽， 可达－197～317℃。
K
R R / R
应变灵敏系数：
1 2
/
其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化。
灵敏系数受两个因素影响，一个是受力后材料几何尺寸的变化， 即（1+2μ）；另一个是受力后材料的电阻率发生的变化，即 / / 。
第2章 电阻式传感器
K
R / R
1 2
若电桥初始处于平衡状态（R1R4 = R2R3），而且R1 = R2 = R3 = R4 = R，当第一桥臂电阻R1变为R1＋ΔR1时，电桥 输出电压为 R R 1 1
Uo 4R R I 4 I R 1 R 4R
比前面的单臂供压电桥的非线性误差减少了50%。
第2章 电阻式传感器
2. 基底和盖片
第2章 电阻式传感器
基底和盖片的作用是保持敏感栅和引线的几何形状和相对位置，并且 有绝缘作用。一般为厚度0.02～0.05mm的环氧树脂，酚醛树脂等胶基材料。 对基底和盖片材料的性能要求：机械强度好，挠性好；粘贴性能好；电绝 缘性好；热稳定性和高温性好；无滞后和蠕变。
3. 引线
作用：连接敏感栅和外接导线。
a) 回线式丝式应变片
b) 短接式丝式应变片
第2章 电阻式传感器
（2）箔式应变片：
箔式应变片是利用照相制版或光刻腐蚀等技术将厚度为 0.003 ~ 0.01 mm的金属箔片制成所需的各种图形的敏感栅。有时称为应变花。
第2章 电阻式传感器
优点：
其栅长可做到0.2mm； 敏感栅薄而宽，与被测试件粘贴面积大，黏结牢靠，传递试件应变性能好； 散热条件好，允许通过较大的工作电流，从而提高了输出灵敏度； 横向效应小； 蠕变和机械滞后小，疲劳寿命长。 由于上述优点，有逐渐取代丝式应变片的趋势。
第2章 电阻式传感器
R l S R l S
式中，l/l =ε为金属导体电阻丝的轴向应变， 由于S = d 2 /4，则S / S = 2 d / d, 其中d / d 为径向应变； 且由材料力学知， d / d = ，式中为金属 材料的泊松比。 R 1 2 /
此时电桥电压灵敏度
R1 R1
SV E
全桥差动的灵敏度是单臂的四倍，半桥差动的两倍。
还可抑制干扰信号，因为四臂或相邻两臂同时有 某一增量，对全桥差动电桥电桥输出无影响。
全桥差动电桥
第2章 电阻式传感器
（3）减小或消除非线性误差的其它方法
① 提高桥臂比： 提高桥臂比，非线性误差可以减小；但从电压灵敏度考虑，电桥电压 灵敏度将降低，这是一种矛盾，因此，为了达到既减小非线性误差，又不 降低其灵敏度，必须适当提高供桥电压 E。 ② 采用高内阻的恒流源电桥： 通过电桥各臂的电流如果不恒定，也是产生非线性误差的重要原因。 所以供给半导体应变电桥的电源一般采用恒流源，如图所示。供桥电流为 I ，通过各臂的电流为 I1 和 I2，若测量电路输入阻抗较高，则 输出电压为 U o I1 R1 I 2 R3 R1R4 R2 R3 I R1 R2 R3 R4
当电桥平衡时，Uo = 0， Io = 0由上式可得到
R1 R4 R2 R3
或
R1 R3 R2 R4
称为电桥平衡条件。平衡电桥就是桥路中相邻两臂阻值之比应相等， （对臂阻值之积相等、邻臂阻值之比相等），此时流过负载电阻的电流 为 0。
第2章 电阻式传感器
(2)电压灵敏度
A. 单臂电桥： 如果在实际测量中，使第一桥臂 R1 由应变片来替代，微小应变引起微 小电阻的变化，电桥则输出不平衡电压的微小变化。一般需要加入放大器 放大。由于放大器的输入阻抗可以比桥路输出电阻高得多，所以此时仍视 电桥为开路情况。当受应变时，若应变片电阻变化为ΔR1 ，其它桥臂固定 不变，则电桥输出电压 Uo≠0。 设桥臂比 电桥电压灵敏度定义为
四、测量电路
由于机械应变一般都很小，要把微小应变引起的微小 电阻值的变化测量出来，同时要把电阻相对变化转换为电 压或电流的变化，因此需要设计专用的测量电路。 用于测量电阻变化最常用的测量电路是电桥电路。 电桥电路通常有直流电桥和交流电桥两种。电桥电路 的主要指标是桥路灵敏度、非线性和负载特性。 1. 直流电桥 2. 交流电桥
第2章 电阻式传感器
C. 全桥差动：
为进一步提高电压灵敏度或进行温度补偿，可采用全桥差动电路。将 电桥四臂接入四片应变片。两个受拉，两个受压，将两个应变符号相同的 接入相对臂上，构成全桥差动电路。若满足 ΔR1 = ΔR2 =ΔR3 =ΔR4，R1 = R2 = R3 = R4 则输出电压为
Uo E