金属应变式传感器的工作原理与应用

"直流电桥的电流输出-应变式传感器ppt" 这篇PPT主要讨论了直流电桥在带有内阻负载情况下的电流输出以及应变式传感器的工作原理、特性、测量电路和应用。直流电桥如果连接了一个内阻为Rg的负载，它将产生一个输出电流Ig。这种电流输出电路可以通过等效电路进行分析，其中E'代表无负载时的电桥电压U0。 接着，PPT深入讲解了应变式传感器，这是利用金属的电阻应变效应来感知力或应变的设备。当金属丝受到外力作用产生机械变形时，其电阻值会随之改变。这一效应由电阻的灵敏系数k描述，k与材料的几何尺寸变化和电阻率的应变有关。对于金属材料，k的值大约在1.7到3.6之间，主要由几何尺寸的变化引起。 应变片是应变式传感器的核心组件，通常由敏感栅（如直径约0.025mm的合金电阻丝）组成，缠绕在基底上，并有绝缘覆盖层保护。当外力作用于被测对象时，导致表面微小变形，进而使应变片敏感栅也产生变形，从而改变其电阻值。根据结构和材料，应变片可以分为金属丝式、金属箔式和金属薄膜式等不同类型。 金属丝式应变片是最基础的形式，包括基片、电阻丝、覆盖层和引出线，其中电阻丝的电阻率对应变的响应较小，可以忽略不计。测量电路通常采用直流电桥，通过比较电阻的变化来精确地确定应变或力的大小。 应变式传感器广泛应用于各种物理量的测量，如位移、力、力矩、加速度和压力。它们因其高精度和可靠性在工程领域中发挥着重要作用。通过选择适当的测量电路和应变片类型，可以适应不同的应用场景，确保数据的准确性和稳定性。