4.1概述工作原理：金屬絲、箔、薄膜在外界應力作用下電阻值變化的效應——電阻應變效應可測力、壓力、位移、應變、加速度等物理量；彈性敏感元件力、壓力、位移電阻應變片電橋電路RUSubstratematerialEnvironmentalbarrieradhesiveStraingageLeadwireSolderSolderterminalsStructureofbondedmetal-foilgage易于實現(xiàn)自動化、多點及遠距離測量、遙測；靈敏度高，測量速度快，適合靜態(tài)、動態(tài)測量；

電子秤彈性元件底座應變片電子秤

磅秤超市打印秤遠距離顯示電子天平電子天平的精度可達十萬分之一材料應變的測量斜拉橋上的斜拉繩應變測試

汽車衡稱重系統(tǒng)汽車衡壓力傳感器FR1R2R44.2電阻應變片的工作原理4.2.1金屬的電阻－應變效應

金屬絲的電阻隨著它所受的機械變形的大小而發(fā)生相應的變化的現(xiàn)象稱為金屬的電阻應變效應。straingagesarebasedonthevariationofresistanceofaconductororsemiconductorwhensubjectedtoamechanicalstress.

金屬絲受拉時，l變長、r變小，導致R變大。——金屬絲的軸向應變；——金屬絲的徑向應變（dS/S=2dr/r）

εx=-μ

εY；

μ——泊松系數(shù)；(Poissonratio)

式中：KS

——金屬絲的靈敏系數(shù)；(gagefactor)令：在金屬絲的彈性范圍內(nèi)，應變片的靈敏系數(shù)K為常數(shù)，即：

將直線金屬絲做成敏感柵后，其電阻－應變特性與直線時不同（受橫向效應影響），故應變片的靈敏系數(shù)通過實驗測量。實驗表明應變片的靈敏系數(shù)K小于直線金屬絲的靈敏系數(shù)KS

。線性關系

x通常很小，常用10-6表示之。例如，當

x為0.000001時，在工程中常表示為1

10-6或

m/m。

x在應變測量中，也常將之稱為微應變(με)。對金屬材料而言，當它受力之后所產(chǎn)生的軸向應變最好不要大于1

10-3，即1000

m/m，否則有可能超過材料的極限強度而導致斷裂。應變片用于測量力F

的計算公式由材料力學可知:

σ=F/S=Eεx

x=F/（SE）所以

R/R又可表示為:

σ-----mechanicalstress;E-------Young’smodulus;4.2.2電阻應變片的橫向效應(transverseeffect)

構(gòu)件的軸向應變ε使敏感柵電阻發(fā)生變化，其橫向應變εr也將使敏感柵半圓弧部分的電阻發(fā)生變化(除了ε起作用外)，應變片的這種既受軸向應變影響，又受橫向應變影響而引起電阻變化的現(xiàn)象稱為橫向效應。圖為應變片敏感柵半圓弧部分的形狀。沿軸向應變?yōu)棣?，沿橫向應變εr

。

若敏感柵有n根縱柵，每根長為l，半徑為r，在軸向應變ε作用下，全部縱柵的變形視為ΔL1半圓弧橫柵同時受到ε和εr的作用，在任一微小段長度dl=rdθ上的應變εθ可由材料力學公式求得

每個圓弧形橫柵的變形量Δl為縱柵為n根的應變片共有n-1個半圓弧橫柵，全部橫柵的變形量為ΔL1=nlε應變片敏感柵的總變形為:敏感柵柵絲的總長為L，敏感柵的靈敏系數(shù)為KS，則電阻相對變化為令

則

可見，敏感柵電阻的相對變化分別是ε和εr作用的結(jié)果。當εr=0時，可得軸向靈敏度系數(shù)同樣，當ε=0時，可得橫向靈敏度系數(shù)橫向靈敏系數(shù)與軸向靈敏系數(shù)之比值，稱為橫向效應系數(shù)H。即

由上式可見，r愈小，l愈大，則H愈小。即敏感柵越窄、基長越長的應變片，其橫向效應引起的誤差越小。電阻應變片的敏感柵金屬絲的結(jié)構(gòu)4.3電阻應變片的種類、材料和參數(shù)4.3.1電阻應變片的種類絲式應變片

(bondedmetal-wiregage)

直徑在0.012～0.05mm的金屬絲；2)箔式應變片(bondedmetal-foilgage)厚度在0.001～0.01mm的金屬箔；3)薄膜式應變片(vacuum-depositedthin-metal-filmgage,sputter-depositedthin-metal-filmgage)厚度在0.1μm以下的金屬箔；箔式應變片中的箔柵是金屬箔通過光刻、腐蝕等工藝制成的。箔的材料多為電阻率高、熱穩(wěn)定性好的銅鎳合金。箔式應變片與片基的接觸面積大得多，散熱條件較好，在長時間測量時的蠕變較小，一致性較好，適合于大批量生產(chǎn)。還可以對金屬箔式應變片進行適當?shù)臒崽幚?，使其線脹系數(shù)、電阻溫度系數(shù)以及被粘貼的試件的線脹系數(shù)三者相互抵消，從而將溫度影響減小到最小的程度，目前廣泛用于各種應變式傳感器中。薄膜式應變計是采用真空濺射或真空沉積技術,在薄的絕緣基片上蒸鍍金屬電阻薄膜（厚度在零點幾納米到幾百納米）,再加上保護層制成。其優(yōu)點是靈敏度高,

允許通過的電流密度大,工作溫度范圍廣,可工作于-197～317°C,

也可用于核輻射等特殊情況下。箔式應變片的外形式中：

π為壓阻系數(shù)；4)半導體應變片(boundedsemiconductorgage,diffusedsemiconductorgage)壓阻效應(Piezo-resistiveEffect)：半導體材料的電阻率隨作用應力而變化。上表中，哪幾個型號是半導體應變片？依據(jù)是什么？4.3.2電阻應變片的材料1、敏感柵材料電阻應變片的電阻值為60Ω、120Ω、200Ω等多種規(guī)格，以120Ω最為常用。應變片柵長大小關系到所測應變的準確度，應變片測得的應變大小是應變片柵長和柵寬所在面積內(nèi)的平均軸向應變量。對敏感柵的材料的要求：①應變靈敏系數(shù)大，并在所測應變范圍內(nèi)保持為常數(shù)；②電阻率高而穩(wěn)定，以便于制造小柵長的應變片；③電阻溫度系數(shù)要??；④抗氧化能力高，耐腐蝕性能強；⑤在工作溫度范圍內(nèi)能保持足夠的抗拉強度；⑥加工性能良好,易于拉制成絲或軋壓成箔材；⑦易于焊接，對引線材料的熱電勢小。常用材料有：康銅、鎳鉻合金、鐵鉻鋁合金、鐵鎳鉻合金、鉑、鉑鎢合金等，如表4－1。3、引線材料基底用于保持敏感柵、引線的幾何形狀和相對位置，蓋片既保持敏感柵和引線的形狀和相對位置，還可保護敏感柵?；椎娜L稱為基底長，其寬度稱為基底寬?；撞牧嫌屑埢湍z基。膠基由環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂和聚酰亞胺等制成膠膜，厚度約0.03～0.05mm2、應變片基底材料是從應變片的敏感柵中引出的細金屬線。對引線材料的性能要求：電阻率低、電阻溫度系數(shù)小、抗氧化性能好、易于焊接。大多數(shù)敏感柵材料都可制作引線。

用于將敏感柵固定于基底上，并將蓋片與基底粘貼在一起。使用金屬應變片時，也需用粘結(jié)劑將應變片基底粘貼在構(gòu)件表面某個方向和位置上。以便將構(gòu)件受力后的表面應變傳遞給應變計的基底和敏感柵。常用的粘結(jié)劑分為有機和無機兩大類。有機粘結(jié)劑用于低溫、常溫和中溫。常用的有聚丙烯酸酯、酚醛樹脂、有機硅樹脂，聚酰亞胺等。無機粘結(jié)劑用于高溫，常用的有磷酸鹽、硅酸、硼酸鹽等。4、粘結(jié)劑4.3.3應變片的主要參數(shù)1、應變片電阻值（R0）；2、絕緣電阻>1010歐姆；3、靈敏系數(shù)（K）；金屬應變絲的電阻相對變化與它所感受的應變之間具有線性關系，用靈敏度系數(shù)KS表示。當金屬絲做成應變片后，其電阻—應變特性，與金屬單絲情況不同。因此，須用實驗方法對應變片的電阻—應變特性重新測定。K為金屬應變片的靈敏系數(shù)。注意，K是在試件受一維應力作用，應變片的軸向與主應力方向一致，且試件材料的泊松比為0.285的鋼材時測得的。測量結(jié)果表明，應變片的靈敏系數(shù)K恒小于線材的靈敏系數(shù)KS。原因：膠層傳遞變形失真，橫向效應也是一個不可忽視的因素。

實驗表明，金屬應變片的電阻相對變化與應變ε在很寬的范圍內(nèi)均為線性關系。即4、允許電流：靜態(tài)25mA,動態(tài)：75～100mA；5、應變極限

在一定溫度下，應變片的指示應變對測試值的真實應變的相對誤差不超過規(guī)定范圍（一般為10%）時的最大真實應變值。在圖中，真實應變是由于工作溫度變化或承受機械載荷，在被測試件內(nèi)產(chǎn)生應力(包括機械應力和熱應力)時所引起的表面應變。εlim真實應變εz指示應變εi應變片的應變極限±10%16、機械滯后、零漂和蠕變

應變片粘貼在被測試件上，當溫度恒定時，其加載特性與卸載特性不重合，即為機械滯后。

產(chǎn)生原因：應變片在承受機械應變后，其內(nèi)部會產(chǎn)生殘余變形，使敏感柵電阻發(fā)生少量不可逆變化；在制造或粘貼應變片時，如果敏感柵受到不適當?shù)淖冃位蛘哒辰Y(jié)劑固化不充分。ΔεΔε1機械應變ε卸載加載指示應變εi應變片的機械滯后

機械滯后值還與應變片所承受的應變量有關，加載時的機械應變愈大，卸載時的滯后也愈大。所以，通常在實驗之前應將試件預先加、卸載若干次，以減少因機械滯后所產(chǎn)生的實驗誤差。

對于粘貼好的應變片，當溫度恒定時，不承受應變時，其電阻值隨時間增加而變化的特性，稱為應變片的零點漂移。產(chǎn)生原因：敏感柵通電后的溫度效應；應變片的內(nèi)應力逐漸變化；粘結(jié)劑固化不充分等。如果在一定溫度下，使應變片承受恒定的機械應變，其電阻值隨時間增加而變化的特性稱為蠕變。一般蠕變的方向與原應變量的方向相反。產(chǎn)生原因：由于膠層之間發(fā)生“滑動”，使力傳到敏感柵的應變量逐漸減少。這是兩項衡量應變片特性對時間穩(wěn)定性的指標，在長時間測量中其意義更為突出。實際上，蠕變中包含零漂，它是一個特例。4.6電阻應變片的溫度誤差及其補償

應變片的溫度誤差（熱輸出）由于環(huán)境溫度變化引起的電阻變化稱為應變片的溫度誤差。溫度誤差與試件應變所造成的電阻變化幾乎有相同的數(shù)量級。

主要因素應變片的電阻絲(敏感柵)具有一定溫度系數(shù)；電阻絲材料與測試材料的線膨脹系數(shù)不同。4.6.1溫度誤差及其產(chǎn)生原因

設環(huán)境引起的構(gòu)件溫度變化為Δt（℃）時，粘貼在試件表面的應變片敏感柵材料的電阻溫度系數(shù)為αt

，則應變片產(chǎn)生的電阻相對變化為：

由于敏感柵材料和被測構(gòu)件材料兩者線膨脹系數(shù)不同，當Δt存在時，引起應變片的附加應變，其值為

βe—試件材料線膨脹系數(shù)；βg—敏感柵材料線膨脹系數(shù)。

相應的電阻相對變化為K——應變片靈敏系數(shù)。溫度變化形成的總電阻相對變化：

相應的虛假應變?yōu)樯鲜綖閼兤迟N在試件表面上，當試件不受外力作用，在溫度變化Δt時，應變片的溫度效應。用應變形式表現(xiàn)出來，稱之為熱輸出?？梢?，應變片熱輸出的大小不僅與應變計敏感柵材料的性能(αt,βg)有關，而且與被測試件材料的線膨脹系數(shù)(βe)有關。

4.6.2溫度補償法①

單絲自補償應變片由前式知，若使應變片在溫度變化Δt時的熱輸出值為零，必須使即

每一種材料的被測試件，其線膨脹系數(shù)βe都為確定值，可材料手冊中查到。在選擇應變片時，若應變片的敏感柵是用單一的合金絲制成，并使其電阻溫度系數(shù)和線膨脹系數(shù)βg滿足上式的條件，即可實現(xiàn)溫度自補償。具有這種敏感柵的應變片稱為單絲自補償應變片。

②雙絲組合式自補償應變片由兩種不同電阻溫度系數(shù)（一種為正值，一種為負值）的材料串聯(lián)組成敏感柵。這種應變片的自補償條件要求粘貼在某種試件上的兩段敏感柵，隨溫度變化而產(chǎn)生的電阻增量大小相等，符號相反，即(ΔRa)t=–(ΔRb)t焊點RaRb補償效果可達±0.45με／℃。

③

電路補償法

如圖，電橋輸出電壓與橋臂參數(shù)的關系為

式中A——由橋臂電阻和電源電壓決定的常數(shù)。USCR2R4R1R3E橋路補償法

由上式可知，當R3、R4為常數(shù)時，Rl和R2對輸出電壓的作用方向相反。利用這個基本特性可實現(xiàn)對溫度的補償。

測量應變時，使用兩個應變片，一片貼在被測試件的表面，圖中R1稱為工作應變片。另一片R2貼在與被測試件材料相同的補償塊上。R2稱為補償應變片。在工作過程中補償塊不承受應變，僅隨溫度發(fā)生變形。由于R1與R2接入電橋相鄰臂上，造成ΔR1t與ΔR2t相同，根據(jù)電橋理論可知，其輸出電壓USC與溫度無關。當工作應變片感受應變時，電橋?qū)a(chǎn)生相應輸出電壓。

當被測試件不承受應變時，R1和R2處于同一溫度場，調(diào)整電橋參數(shù)，可使電橋輸出電壓為零，即上式中可以選擇R1=R2=R及R3=R4=R′。當溫度升高或降低時，若ΔR1t=ΔR2t，即兩個應變片的熱輸出相等，由上式可知電橋的輸出電壓為零，即由上式可知，電橋輸出電壓只與應變ε有關，與溫度無關。為達到完全補償，需滿足下列三個條件：①R1和R2須屬于同一批號的，即它們的電阻溫度系數(shù)α、線膨脹系數(shù)β、應變靈敏系數(shù)K都相同，兩片的初始電阻值也要求相同；②用于粘貼補償片的構(gòu)件和粘貼工作片的試件二者材料必須相同，即要求兩者線膨脹系數(shù)相等；③兩應變片處于同一溫度環(huán)境中。

若此時有應變作用，只會引起電阻R1發(fā)生變化，R2不承受應變。故由前式可得輸出電壓為不另加專門的補償塊的情況：（1）將補償片貼在被測試件上，這樣既能起到溫度補償作用，又能提高輸出的靈敏度（半橋雙臂），如圖所示的貼法。

R1R2FFR1R2（b）（a）F構(gòu)件受彎曲應力構(gòu)件受單向應力

（2）采用熱敏電阻進行補償熱敏電阻Rt與應變片處在相同的溫度下，當應變片的靈敏度隨溫度升高而下降時，熱敏電阻Rt的阻值下降，使電橋的輸入電壓溫度升高而增加，從而提高電橋輸出電壓。選擇分流電阻R5的值，可以使應變片靈敏度下降對電橋輸出的影響得到很好的補償。R5USCR2R4R1R3ERt4.7電阻應變片的信號調(diào)節(jié)電路及電阻應變儀信號調(diào)節(jié)電路

應變片將應變的變化轉(zhuǎn)換成電阻相對變化ΔR/R，要把電阻的變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流的變化，才能用電測儀表進行測量。直流電橋交流電橋根據(jù)電路學中的克?；舴蚨?，列出電路方程：

R2R4R1R3Ui恒壓電橋電路原理圖RoACDIoB1.

電壓輸出直流電橋式中R0為負載電阻，因而其輸出電壓U0為:聯(lián)立求解上述方程，求出檢流計中流過的電流Io為:當R1R4=R2R3時，I0=0，U0=0，即電橋處于平衡狀態(tài)。若電橋的負載電阻R0為無窮大，則B、D兩點可視為開路，上式可以化簡為:設R1為應變片的阻值，工作時R1有一增量ΔR，當為拉伸應變時，ΔR為正；壓縮應變時，ΔR為負。在上式中以R1+ΔR代替R1，則(4-7-1)(4-7-2)由于ΔR1<<R1,略去(4-7-3)分母中的

ΔR1/R1得：整理得：(4-7-3)定義橋臂比n：(4-7-4)

(4-7-5)

當dKU/dn=0時，dKU最大，此時n=1；

即R2=R1；R4=

R3，當n=1時，電橋為等臂電橋，其輸出電壓為：

(4-7-6)定義電橋靈敏度：（1）單臂直流電橋的非線性誤差如果不略去（4-7-3）式中分母的ΔR1/R1項，則單臂電橋?qū)嶋H輸出值為U0’，非線性誤差γ為：

(4-7-7)

當n=1時，

(4-7-8)（2）直流電橋的非線性誤差補償采用差動電橋半橋雙臂電橋全橋（1）兩臂差動（2）四臂差動兩臂差動電橋的輸出電壓為：

設初始時為R1=R2=R3=R4=R

；且ΔR1=ΔR2=ΔR，則式（4-7-9）簡化為：

(4-7-9)(4-7-10)

四臂差動電橋（全橋）：設R1=R2=R3=R4=R

；ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4=ΔR

則電橋輸出電壓：(4-7-11)結(jié)論：差動電橋可以提高電橋的靈敏度。

考慮等臂全橋電路，即R1=R2=R3=R4=R

；工作時各個橋臂中電阻應變片電阻的變化為：ΔR1、ΔR2、ΔR3、ΔR4

；則電橋輸出電壓為：或（3）電壓輸出電阻應變電橋的總結(jié)由于則電橋輸出為：例1：如圖差動貼片方式，有：則可見，輸出電壓與應變是線性關系。溫度補償例2：如圖差動貼片方式，有：當溫度變化時，設對應應變?yōu)棣舤，則有：例1、例2中的電橋輸出電壓均為零，消除了溫度誤差的影響所以，差動電橋可以消除溫度誤差的影響、增大電橋輸出、減小電橋的非線性誤差。（1）交流電橋的平衡條件電橋開路輸出電壓U0：

(4-7-16)

平衡條件：Z1Z4-

Z2Z3=0(4-7-17)

設各臂阻抗為：

Z1=r1+jx1=Z1ejφ1;Z2=r2+jx2=Z2ejφ2Z3=r3+jx3=Z3ejφ3;Z4=r4+jx4=Z4ejφ42、交流電橋則交流電橋的平衡條件為：

Z1Z4=

Z2Z3(4-7-18)

φ1+φ

4=

φ2+φ

3

（2）交流電橋的輸出特性及預平衡調(diào)節(jié)設交流電橋的初始狀態(tài)是平衡的，當工作應變片R

1改變△R

1后，使Z1變化了△Z

1

，則交流電橋的輸出：

(4-7-19)

忽略分母中的△Z

1項得：(4-7-20)如考慮導線寄生電容C1的存在：一般，ωR1C1

＜＜1，R1

=Z

1，△Z

1=△R1

交流電橋可看作純電阻電橋，輸出為：

（3）雙臂交流電橋

Z

3=R

3，Z

4=R

4，

Z1=R1/(1+jωR1C1)，

Z2=R2/(1+jωR2C2)則該交流電橋的平衡條件為：

R1R4=

R2R3；R1C1=

R2C2

必須滿足電阻及電容同時平衡。C2C1R3R4R1R2放大器相敏檢波器濾波器指示或記錄器振蕩器電源電橋、振蕩器、放大器、相敏檢波器、濾波器、顯示器

4.7.2電阻應變儀4.8.1彈性元件

彈性敏感元件：把被測參數(shù)由一種物理狀態(tài)（如：力、力矩、壓力）變換為另一種所需要的相應物理狀態(tài)（如：：應變、位移）4.8電阻應變式傳感器

4.8.2彈性敏感元件的基本特性

1.彈性特性指作用在彈性敏感元件上的外力與其引起的相應變形之間的關系，可由剛度或靈敏度表示。

(1)剛度彈性敏感元件在外力作用下抵抗變形的能力，即：

k=dF/dx

(3-1)

式中：F—作用在彈性元件上的外力；x—彈性元件產(chǎn)生的變形；(2)靈敏度（彈性敏感元件）

Sn=dx/dF

(3-2)2.彈性滯后

3.彈性后效

4.固有振動頻率f=(2π)-1√k/me

(Hz)(3-3)在橫向(α=90°)產(chǎn)生的應力、應變?yōu)椋?/p>

σ=-μF/A；ε=-μF/AE柱形彈性元件的固有頻率f0為：

f0=(0.249/l)√E/ρ(3-6)4.8.4彈性敏感元件的特性參數(shù)計算1.彈性圓柱（實心和空心）

σα=F(cos2α-μsin2α)/A(3-4)

εα=F(cos2α-μsin2α)/AE(3-5)在軸向（α=0）產(chǎn)生的應力、應變?yōu)椋?/p>

σ=F/A；ε=F/AE1.彈性圓柱（實心和空心）x處的應變?yōu)椋害舩=6F(l-x)/EAh(3-7)懸臂梁自由端的撓度（位移）為：

y=4l3F/Ebh3(3-8)等截面懸臂梁的固有頻率f0為：

f0=(0.162h/l2)√E/ρ(3-9)(1)等截面梁2.懸臂梁(2)變截面梁（等強度梁）等強度梁各點的應變值：

ε=6lF/Eb0h2(3-10)其自由端的撓度：

y=6l3F/Eb0h3(3-11)3.圓形膜片和膜盒

在壓力P的作用下，中心最大撓度為：

ymax=3(1-μ2)R2P/16Eh3

在半徑為r處膜片的應變值：

εr=3(1-μ2)(R2-3r3)P/8Eh

圓形平膜片的固有振動頻率：

f0=(0.492h/R2)√E/ρ

筒壁在軸線方向的拉應力為：

σx=r0P/2h(3-15)筒壁在圓周方向的拉應力為:

στ=r0P/h(3-16)對應的應變值為：εx=r0(1-2μ)P/2Eh(3-17)εr=r0(2-μ)P/2Eh(3-18)薄壁筒的固有振動頻率為：f0=[0.32h/√(2r0l+2l2)]√E/ρ(3-19)4.薄壁圓筒C)拉壓式力傳感器4.8.1電阻應變式力傳感器一、柱式力傳感器4.8電阻應變式傳感器

R1、R2、R3、R4受縱向應變：ε=σ/E=F/SE(4-8-1)R5、R6、R7、R8受橫向應變：ε’=

-με圓柱的直徑的計算：根據(jù)材料極限應力σb來計算即：F/S<=

σb；S=πd2/4得：對空心圓柱體，得：外徑內(nèi)徑高度：H>=2D+l或H>=D-d+l應變片長度根據(jù)應變片許用應變[ε]來計算電橋輸出表達式？二、剪切式力傳感器應變片安裝在彈性元件剪應變最大處的主應變方向。剪切式力傳感器的輸出和精度比拉壓式力傳感器高。在梁的中性層處剪應力最大，與中性層成45°方向上的應變?yōu)椋海羟袕椥阅Ａ咳珮虿顒雍銐涸措姌蜉敵鰹椋汗ぷ鲿r四個差動應變片的總應變?yōu)椋簂-----應變片柵長；a------應變片柵寬。工字形最大正應變：空心截面最大正應變：更高的靈敏度！三、彎曲式力傳感器環(huán)式梁式彎矩M圖圓環(huán)彎矩：考慮剛性接頭影響，彎矩表達式為：C-C處：hbB-B處：對應的應變：接成差動電橋后，輸出為：懸臂梁式：等截面梁：ε=6Fl0/Ebh2ε=6lF/Eb0h2等強度梁：雙孔平行梁：——抗彎斷面系數(shù)差動電橋輸出：可見載荷的位置不影響輸出載荷可以施加在任何位置，都可以簡化為作用于梁端部的力F及一個力偶M雙孔S型差動電橋輸出：——抗彎斷面系數(shù)4.8.2應變式壓力傳感器

R圓模片式模片邊沿處應力最大：（b）

（a）

圓形薄板固定形式：采用嵌固形式，如圖（a）或與傳感器外殼作成一體，如圖(b)。兩種布片方案：方案1方案2方案1差動電橋輸出：方案2差動電橋輸出：pDiaphragm-typeStrain-gagepressurepickup

P額定壓力MPa1,1.5,2,3,4,5,6,8,10,12,15,20,25,30,35輸出靈敏度MV/V1+0.1非線性%F.S0.10.2滯后%F.S0.10.2重復性%F.S0.10.2零點輸出溫度影響%F.S/10oC0.10.2額定輸出溫度影響%F.S/10oC0.10.2零點輸出MV<=+1輸出阻抗Ω(ohms)350+3絕緣阻抗MΩ1X101o(50VDC)容許激勵電壓V6_18(DC/AC)溫度補償范圍oC-10_+50允許溫度范圍oC-20_+55安全過負載%F.S120筒式壓力傳感器溫補應變片pp內(nèi)筒外筒內(nèi)筒壁周向應變?yōu)椋和馔脖谥芟驊優(yōu)椋簝?nèi)筒外半徑內(nèi)筒內(nèi)半徑內(nèi)筒外半徑內(nèi)筒內(nèi)半徑雙筒壓力傳感器若使，則可以消除電橋非線性誤差，故取同時，為減少溫度的影響，兩筒的間距應盡量小，設計時可以認為內(nèi)筒外徑和外筒內(nèi)徑相同。差動電橋輸出為：雙筒壓力傳感器比單筒壓力傳感器靈敏度高圓模片與懸臂梁組合的壓力傳感器htLL0模片承受壓力P后，中心點處的撓度為：等截面懸臂梁自由端的撓度為：——慣性矩根據(jù)得到作用在懸臂梁自由端的力為應變?yōu)椤箯澖孛婺Ａ考礊椴顒与姌蜉敵鰹椋?.8.3扭力傳感器——抗扭截面模量4.8.4應變式加速度傳感器由端部固定并帶有慣性質(zhì)量塊m的懸臂梁及貼在梁根部的應變片、基座及外殼等組成。是一種慣性式傳感器。測量時，根據(jù)所測振動體加速度的方向，把傳感器固定在被測部位。當被測點的加速度沿圖中箭頭所示方向L應變片質(zhì)量塊m彈簧片外殼基座a應變式加速度傳感器時，固定在被測部位。當被測點的加速度沿圖中箭頭所示方向時，懸臂梁自由端受慣性力F=ma的作用，質(zhì)量塊向箭頭a相反的方向相對于基座運動，使梁發(fā)生彎曲變形，應變片電阻也發(fā)生變化，產(chǎn)生輸出信號，輸出信號大小與加速度成正比。

對等強度梁，梁的剛度為:梁的自振頻率為:工作時，在殼體中充滿硅油，使阻尼系數(shù)β等于0.7，當被測頻率小于0.4