电阻应变传感器详解：荷重传感器与压阻式传感器

"荷重传感器计算-自动检测技术及应用（第2版）课件 （第二章，第1节电阻传感器）" 本课程聚焦于电阻传感器，特别是荷重传感器的计算和应用。荷重传感器是一种利用电阻应变效应来测量力的设备。在描述中提到，当激励源电压Ui增加时，传感器的满量程输出电压Uom也会随之提高。然而，选择Ui的取值范围需要综合考虑多个因素，包括灵敏度、功耗以及可能引发的发热问题。理想的Ui值应在保证足够灵敏度的同时，尽可能降低不必要的能耗和热量产生。 在第二章的第一节，课程详细介绍了电阻应变传感器的相关概念。首先，讲解了应变效应，即物体受力时产生的机械变形会导致电阻值的变化。这种效应在金属丝和半导体材料中尤为明显。例如，金属丝在拉伸时，长度增加，直径减小，使得电阻增大；而对于半导体，其压阻效应可能导致电阻值的增减，具体取决于半导体的类型（如P型或N型硅）。 电阻应变传感器的核心组成部分包括电阻应变片、弹性元件和测量转换电桥电路。应变片是传感器的关键，它们可以通过粘贴在受力物体上来感知力的变化。应变片的种类和结构各异，包括覆盖层、基底和电阻丝等部分。此外，课程还讨论了非平衡电桥的特点，它能够用于信号放大和调零，同时进行温度补偿，以抵消环境温度变化对测量结果的影响。 荷重传感器是电阻应变传感器的一种重要应用，广泛应用于称重和力测量系统，如汽车衡和扭矩传感器。压阻式固态压力传感器则是另一种利用压阻效应的传感器，适用于精确的压力测量，例如在液体水位计或者工业过程控制中的压力监测。 课程大纲涵盖了一系列相关主题，包括应变片的工作原理、应变片的分类和结构、非平衡电桥的工作机制、荷重传感器的计算和应用、以及压阻式传感器的详细解析。通过深入学习这些内容，学员将能理解和掌握电阻传感器的设计、应用和计算方法，为实际工程中的自动检测提供理论基础和技术支持。