传感器原理与技术课件：应变片的结构与分类.pptx

同学们，今天我们学习的内容是热电阻传感器的结构和测量电路与运用。Structureandclassificationofstraingauges应变片的结构与分类应变片的结构与分类力和压力的检测

电阻应变片式传感器具有悠久的历史，也是目前应用比较广泛的传感器之一。电阻应变片式传感器目前应用比较广泛的传感器之一具有悠久历史

将电阻应变片粘贴在各种弹性敏感元件上，加上相应的测量电路后就可以检测位移、加速度、力、力矩等参数变化。粘贴在各种弹性敏感元件上位移加速度力加上相应的测量电路后力矩

电阻应变片是电阻应变片式传感器的核心器件。电阻应变片式传感器核心器件结构简单使用方便性能稳定可靠易于自动化多点同步测量远距离测量遥测

并且测量的灵敏度，速度都很高，无论是静态测量还是动态测量都很适用。测量的灵敏度，速度都很高静态测量动态测量很适用电阻应变片式传感器机械电力化工建筑医疗航空广泛应用

电阻应变计也称应变片，是基于应变效应制成的。基于应变效应制成的电阻应变计应变片

11.结构应变片常见的粘贴式结构如图3-1-2所示。应变片的典型结构包括有敏感栅、基底、盖片、引线及黏合剂等。结构应变片中实现电阻转换的元件合金材料的选择制造应变片的性能决定性作用

因此对合金材料的选择需考虑的因素有：①较高的灵敏系数并在较大的应变范围内稳定；②有高的和稳定的电阻率；③电阻温度系数小并有足够的热稳定性；④机械强度高、加工和焊接性能良好；⑤抗氧化和抗腐蚀性能强等。①较高的灵敏系数并在较大的应变范围内稳定合金材料的选择需考虑的因素②有高的和稳定的电阻率③电阻温度系数小并有足够的热稳定性④机械强度高、加工和焊接性能良好⑤抗氧化和抗腐蚀性能强工程应用中应根据实际情况综合考虑

工程应用中应根据实际情况综合考虑。常用的合金大致有：铜镍合金（康铜）、镍铬合金、铁铬铝合金、镍铬铁合金、铂及铂合金等。铜镍合金（康铜）镍铬合金铁铬铝合金镍铬铁合金铂及铂合金常用的合金

（2）基底基底的作用是保持敏感栅固定的形状、尺寸和位置，并使敏感栅与弹性元件相互绝缘。保持敏感栅固定的形状、尺寸和位置使敏感栅与弹性元件相互绝缘

对基底材料的要求是挠性好，具有一定的机械强度，黏合性和绝缘性能好、蠕变和滞后小、不吸潮和热稳定性好等。基底材料的要求挠性好有一定的机械强度黏合性和绝缘性能好蠕变和滞后小不吸潮热稳定性好纸胶膜玻璃纤维布

聚酰亚胺是一种综合性能极佳的有高分子材料之一，其胶膜耐高温达400℃以上，长期使用温度范围为-200~300℃，聚酰亚胺综合性能极佳的有高分子材料之一胶膜耐高温达400℃以上长期使用温度范围为-200~300℃高绝缘性成膜性好蠕变小滞后小稳定性好疲劳寿高

已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。广泛应用领域

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，玻璃纤维性能优异的无机非金属材料绝缘性好耐热性强抗腐蚀性好机械强度高稳定性高疲劳寿命高适用于高精度传感器上

（3）盖片盖片的作用是防潮、防腐、防损、避免机械损伤和高温氧化等。防潮防腐防损避免机械损伤高温氧化

也可以用黏合剂作为保护层。作保护层

（4）引线它的作用是连接敏感栅与测量电路。连接敏感栅测量电路

通常使用低的稳定电阻率及小电阻温度系数的丝状或带状的金属导线。低稳定电阻率小电阻温度系数丝状或带状

常温应变片多用镀银紫铜丝或铜带，镀银紫铜丝铜带常温应变片镍铬银铂高温应变片铍青铜高疲劳寿命的应变片

引线与敏感栅的连接可以采用钎焊、锡焊、电弧焊或电接触焊等。引线与敏感栅的连接钎焊锡焊电弧焊电接触焊

（5）黏合剂生产应变片时，黏合剂的作用是把盖片和敏感栅固定在基底上，使用应变片时，黏合剂的作用是把应变片贴在弹性体被测位置上。生产应变片时使用应变片时把盖片和敏感栅固定在基底上把应变片贴在弹性体被测位置上

贴应变片时，因为黏合剂参与弹性体形变到应变片的传递，所以其形成的胶层直接影响应变片的性能。贴应变片时因为黏合剂参与弹性体形变到应变片的传递，所以其形成的胶层直接影响应变片的性能。工程上黏合剂的选择要根据具体要求，有针对性地选择

2.分类电阻应变片的分类方法很多，可以按材料、工作温度、用途等进行分类。2分类电阻应变片的分类方法材料工作温度用途金属应变片半导体应变片

其中金属应变计可细分为丝式、箔式和薄膜应变计，金属应变片丝式应变计箔式应变计薄膜应变计体型扩散型薄膜型半导体应变片

（2）按应变片的基底材料分为纸基底应变片、浸胶基应变片、金属应变片。（2）按应变片的基底材料纸基底应变片浸胶基应变片金属应变片

（3）按应变片工作的温区分为低温、常温、中温及高温应变片。（3）按应变片工作的温区低温应变片常温应变片中温应变片高温应变片

（4）按应变片的安装方法分为粘贴式、非粘贴式