应变电阻式传感器测量对象

应变电阻式传感器测量对象

定义

应变电阻式传感器的测量对象是能够引起应变片产生机械应变的非电量，主要包括：力、压力、加速度、位移、扭矩等。其核心是电阻应变效应：导体或半导体材料在机械变形时，其电阻值发生变化。

作用

将难以直接测量的非电量（如应变、力）转换为容易测量的电阻变化量，再通过电桥电路转换为电压或电流信号，实现电测。

工程理解

• 应变片粘贴在弹性敏感元件（如悬臂梁、膜片）上，弹性元件将外力转换成应变，应变片感应到应变后电阻变化ΔR。
• 电阻相对变化与应变成正比：

其中$K$为应变灵敏系数（金属丝约2.0，半导体可达100以上），$\epsilon =\frac{\Delta L}{L}$为轴向应变。

• 由于电阻变化量很小（通常几毫欧到几十毫欧），需通过惠斯通电桥将微弱电阻变化转换为电压输出，再经放大器处理。
• 实际应用中，被测对象还需考虑温度补偿、非线性等问题，常采用半桥或全桥电路以抵消温度影响。