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传感器技术基础:02-电阻应变计式传感器.ppt
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2
章 电阻应变计式传
感
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1
.
2
第
2
章 电阻应变计式传感器
电阻应变计的主要特
性
2.2
2.3
测量电路
2.4
电阻应变计式传感器
2.5
2.6
电阻应变计的温度效
应及其补偿
2.1
电阻应变计的基本原
理与结构
第
2
章 电阻应变式传
感器
(Resistive Strain Gauge Sensors)
2.1
电阻应变计的
基本原理结
构和应用
一、导电材料的应变
电阻效应
电阻应
变片的
工作原
理是基
于
应变效应
,即导
体或半
导体材
料在外
界力的
作用下
产生机
械变形时
,其电
阻值
发生变
化, 这
种现象
称为
“应
变效应
”
。
如图
2
- 1
所示,一根
长 ,截
面积为
A
的金
属电阻
丝,
在其未
受力时
,原始
电阻值
为:
(
2-1
)
l
A
l
R
第
2
章 电阻应变式传
感器
(Resistive Strain Gauge Sensors)
2.1
电阻应变计的
基本原理结
构和应用
d
A
dA
l
dl
R
dR
(
2-2
)
当电阻丝受到
拉力
F
作用时, 将伸长
d
l
,横
截面积相应减
小
d
A
,电阻率因材料晶
格发生变形等
因素影响而改
变了
d
ρ
,从而引起电阻值相
对变化量
为:
图
2.1
导体受拉伸后的
参数变化
第
2
章 电阻应变式传
感器
(Resistive Strain Gauge Sensors)
2.1
电阻应变计的
基本原理结
构和应用
式中
dl
/l=
ε
——
材料的轴向线应变
,常用单位
με
(1με=1×10
-6
mm/mm);
d
A
/
A
——
圆形电阻
丝的截面积相对变
化量,设
r
为电阻丝的半径,
微分后可
得
d
A
=2π
r
d
r
,则 :
其中
r——
导体的半径
,受拉时
r
缩小
;
μ——
导体材料的泊松比
。
2
2
r
dr
A
dA
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