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应变效应
Quick Orientation
一句话看懂
应变效应是指导体或半导体材料在力作用下产生机械变形、电阻值发生变化的现象。这是应变电阻式传感器的物理基础。
Sources (1)
第3章_电阻式传感器/3.1 工作原理_1.md
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Knowledge Analysis
知识解析
应变效应
应变效应是指导体或半导体材料在力作用下产生机械变形、电阻值发生变化的现象。这是应变电阻式传感器的物理基础。
数学描述
对于一根金属电阻丝，原始电阻值为：
/[ R = /frac{/rho L}{A} /]
当电阻丝受到拉力作用时，长度伸长、截面积减小、电阻率改变，电阻值相对变化量为：
/[ /frac{/Delta R}{R} = /frac{/Delta /rho}{/rho} + (1 + 2/mu) /varepsilon /]
其中 /(/mu/) 为材料的泊松比，/(/varepsilon/) 为轴向应变。
灵敏度系数
单位应变引起的电阻值相对变化量称为灵敏度系数：
/[ K = /frac{/Delta R / R}{/varepsilon} = 1 + 2/mu + /frac{/Delta /rho}{/rho /varepsilon} /]
灵敏度系数由两部分贡献组成：
- 几何尺寸变化：/(1 + 2/mu/)，对于确定材料为常数
- 电阻率变化：/(/frac{/Delta /rho}{/rho /varepsilon}/)
在传感器中的应用
- 金属电阻应变片主要依赖几何尺寸变化（应变效应）
- 半导体电阻应变片主要依赖电阻率变化（压阻效应）
Knowledge Check
测试
基础测试
基础测试统一使用选择题，先确认概念、定义和关键判断是否扎实。
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遇到 应变效应 相关题目时，最可靠的第一步通常是什么？
Knowledge Relation
知识关联
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前置
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应变效应是指导体或半导体材料在力作用下产生机械变形、电阻值发生变化的现象。这是应变电阻式传感器的物理基础。