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电阻式传感器_从应变片到压力测量的基本原理.docx
资料介绍
电阻式传感器：从应变片到压力测量的基本原理
1 引言
电阻式传感器是最古老、最常用的传感器类型之一。它的核心原理简单而优雅：利用被测物理量的变化引起电阻值的变化，通过测量电阻变化来间接测量目标物理量。从电子秤上的称重传感器到汽车上的压力传感器，电阻式传感器无处不在。
2 电阻式传感器的基本原理
电阻式传感器的工作原理基于电阻定律：R = ρ × L / S，其中R为电阻值，ρ为电阻率，L为导体长度，S为导体横截面积。
当被测物理量（如力、温度、位移等）作用于敏感元件时，会引起上述参数中的一个或多个发生变化，从而导致电阻值变化。通过测量电阻值的变化，即可推算出被测物理量的大小。
3 应变片式电阻传感器
3.1 应变效应
1856年，开尔文勋爵发现金属导体的电阻会随机械应变而变化的规律，称为应变效应。当金属导体被拉伸时，长度增加、横截面积减小，同时电阻率也发生变化，三者共同导致电阻值增大；反之，压缩时电阻值减小。
3.2 应变片的结构
应变片（Strain Gauge）通常由以下部分组成：
1. 敏感栅：细金属丝或金属箔制成的栅格状结构，是感应应变的核心部分。
2. 基底：柔性绝缘薄膜，用于支撑敏感栅并将应变传递到敏感栅上。
3. 覆盖层：保护敏感栅免受机械损伤和环境侵蚀。
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