基于应变电阻的筒式压力传感器
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2010-03-17
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前言
传感器技术在当代科技领域占有十分重要的地位。所谓传感器就是能够规
定的被测量并按一定规律转换成可用于输出信号的器件或装置。传感器的种
类很多，其中的电阻应变式传感器就是应用及其广泛的一种。
电阻应变式传感器具有悠久的历史。将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元
件上，可构成测量位移、力、力矩、压力等各种参数的电阻应变式传感。电
阻应变式传感器具有以下很多优点：
1. 结构简单，使用方便，性能稳定、可靠；
2. 易于实现测试过程自动化合多点同步测量、远距离测量和遥测；
3. 灵敏度高，测量速度快，适合静态、动态测量；
4. 可以测量多种物理量。
电阻应变式传感器的结构和工作原理很简单。电阻应变式式传感器由弹性敏感
元件与电阻应变片构成。弹性元件在感受被测量时将产生变形，其表面产生
应变。而粘贴在敏感元件表面的电阻应变片将随着弹性敏感元件产生变形，
因此电阻应变片的电阻值也产生相应的变化。这样，测量电阻应变片的电阻
值变化就可以确定被测量的大小了。
设计的传感器的技术参数：
最大量程：10MPa
精度：1 级
最大工作频率：30KHz
第一章 电阻应变敏感元件的设计
1.1 电阻--应变特性
我们知道金属丝的电阻可表示为
(1.1)
式中 R---金属丝的电阻；
---金属丝的电阻率（ ·mm²/m）；
L---金属丝的长度(m);
F---金属丝的截面积。如图 1—1 示，
图 1—1 金属导体受力变形情况
考虑到金属材料的泊松效应，经数学变换可以得到金属丝的电阻应变特性
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