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  贤集网电子科技类产品频道讯：电阻应变式传感器是根据电阻应变效应的原理制成的，将测量物体的变形转换成电阻的变化。大多数都用在机械量的检测中，如力、压力等物理量的检测中，其应用最为广泛的形式是电阻应变片。

  电阻应变效应：导体或半导体材料在外力作用下会产生机械形变，其电阻值也发生相应改变，此现状称为电阻应变效应。

  电阻应变片又称为电阻应变计，它的结构及形式较多，但其主要组成部分基本相同，是由基底、敏感栅和覆盖层等组成。

  1）敏感栅——实现应变到电阻转换的敏感元件。通常由直径为0.015～0.05mm的金属丝绕成栅状，或用金属箔腐蚀成栅状。

  2）基底——为保持敏感栅固定的形状、尺寸和位置，通常用粘结剂将其固结在纸质或胶质的基底上。基底必须很薄，一般为0.02～0.04mm。

  3）引线——起着敏感栅与测量电路之间的过渡连接和引导作用。通常取直径约0.1～0.15mm的低阻镀锡铜线，并用钎焊与敏感栅端连接。

  4）盖层——用纸、胶作成覆盖在敏感栅上的保护层，起着防潮、防蚀、防损等作用。

  5）粘结剂——制造应变计时，用它分别把盖层和敏感栅固结于基底，使用应变计时，用它把应变计基底粘贴在试件表面的被测部位，它也起着传递应变的作用。

  1）应变灵敏度系数大，且线）电阻率值大，即在同样长度、同样横截面积的电阻丝中具有较大的电阻值；

  按照电阻应变片的制造方法、工作时候的温度以及用途，可以对电阻应变片进行不同的分类。

  根据应变片的制作材料，可以把应变片分为金属电阻应变片与半导体应变片两大类。

  金属丝式应变片由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。

  金属丝式应变片有回线式和短接式二种。回线式最为常用，制作简单，稳定性很高，成本低，易粘贴，但横向效应较大。丝式金属电阻应变片的敏感栅由直径0.01～0.05mm的电阻丝平行排列而成。应变片的阻值为几十欧至几十千欧左右。

  它的敏感栅是通过光刻、腐蚀等工艺制成。将合金先轧成厚度为0.002mm~0.01mm的箔材，经过热处理后在一面图刷一层0.03~0.05mm厚的树脂胶，再经聚合固化形成基底。在另一面经照相制版、光刻、腐蚀等工艺制成敏感栅，焊上引线，并涂上与基底相同的树脂胶作为覆盖片。

  ①工艺上，它能保证敏感栅尺寸准确，线条均匀。大批量生产时，电阻值一致性好，离散程度小。

  ②箔式应变计的敏感栅的横截面积为矩形，表面积和截面积之比大，散热性能好，允许通过的电流比较大，灵敏度系数较高。

  ③箔式应变计比丝式应变计厚度薄，其厚度一般为0.003~0.01mm，由于它的厚度薄，具有较好的可绕性，因此能根据需要制成任意形状的敏感栅（即应变花）和微型小基长（如基长为0.1mm），有利于传递变形。

  薄膜，一般指厚度不超过0.1μm的膜。金属薄膜应变片是采用真空蒸镀、沉积或溅射式阴极扩散等方法按规定图形制成的掩膜版，在很薄的绝缘基底材料上制成一层金属电阻材料薄膜以形成敏感栅，再加上保护层而制成。

  金属薄膜应变片能够使用一些高温材料制造成可在高温条件下工作的电阻应变片。例如，采用铂或铬等材料沉积在蓝宝石薄片上或覆有陶瓷绝缘层的钼条上，工作时候的温度范围在600℃~800℃。

  若按照工作时候的温度进行分类，可将电阻应变计分为低温（-30℃以下）、常温（-30℃～60℃）、中温（60℃～300℃）和高温（300℃以上）几种应变计。

  电阻应变式传感器的测量电路按照工作电源分为直流电源测量电路和交流电源测量电路两种。

  直流电桥电路是由连接成环形的四个桥臂组成的，每个桥臂上是一个电阻，分别为R1、R2、R3及R4，他们可全部或部分是应变片。

  由于应变电桥输出电压很小，一般都要加放大器，而直流放大器易于产生零漂，因此应变电桥多采用交流电桥。

  在应变片工作之前必须对电桥进行平衡调节。对于直流电桥可采用串联或并联电位器法。常用的电桥调平衡电路如图所示。

  应变片是用粘结剂粘贴到被测件上的，粘结剂形成的胶层必须准确迅速地将被测件应变传递到敏感栅上。选择粘结剂时一定要考虑应变片材料和被测件材料性能，不仅要求粘接力强，粘结后机械性能可靠，而且粘合层要有足够大的剪切弹性模量，良好的电绝缘性，蠕变和滞后小，耐湿，耐油，耐老化，动态应力测量时耐疲劳等。

  电阻应变片的应用有两个方面：一是作为敏感元件，可直接用于被测试件的应变测量；另一方面作为转换元件，通过弹性元件构成传感器，可用于对任何能转换成弹性元件应变的其他物理量的间接测量。

  应变式位移传感器是把被测位移量转变成弹性元件的变形和应变，然后通过应变计和应变电桥，输出正比于被测位移的电量。

  通过质量块与弹性元件的作用，还可将被测加速度转换成弹性应变，从而构成应变式加速度传感器。