什么是应变效应?举例说明应变效应的应用情况
金属导体的电阻值,随着它受力所产生机械变形(拉伸或压缩)的大小而发生变化的现象,称之为金属的电阻应变效应。 应变效应应用范围十分广泛,可测量应变、应力、力矩、位移、加速度、扭矩等物理参量。电阻式应变片应用模式有两种,一是将应变片粘贴于弹性刚体上组成平衡电桥,然后接到转换电路,构成专用应变传感器;二是将应变片粘贴于被测物体上,然后接到专用应变仪直接读取应变量。 1.专用应变传感器的应用 1)应变式力传感器 应变式力传感器结构见图14-6。两种应变式力传感器均为一端固定,一端为自由的弹性敏感装置,当有力作用其上时,敏感装置受力发生蠕变。测量前平衡电桥的四组应变片已做调零处理。受力蠕变时平衡条件被破坏,使输出电压或电流产生跃变,其跃变值直接反映受力大小。 2)应变式加速度传感器 应变式加速度传感器结构如图14-7所示。将传感器固定于被测体上,当被测体发生水平加速度α时,因惯性质量块将产生与加速度方向相反的力F,该力使支撑梁弯曲,梁的表面发生蠕变,致使组成平衡电桥的应变片阻值发生变化。结果同力传感器一样,使输出电压或电流产生跃变,其跃变值直接反映加速度的大小。 3)应变式扭矩传感器 应变式扭矩传感器结构见图14-8。 使机械部件转动的力矩称为转动力矩,任何转动部件在转动力矩的作用下,都会产生不同程度的扭曲变形,尤其是表面蠕变,所以一般也称转动力矩为扭矩。图14-8中卷筒扭矩的大小用T=FD/2来表示。当转动轴表面产生蠕变时,也会使组成平衡电桥的电阻应变片阻值发生变化,同理输出电压或电流产生跃变,其跃变值直接反映扭矩的大小。 4)压阻式压力传感器 一体化压阻式压力传感器是利用半导体材料的压阻效应和集成工艺研发出的一种固态传感器,它没有可动部件。压变片采用硅片光刻制成,平衡电桥及输出放大电路均密封在保护壳体中,所以也称固态传感器。它在工业测量中多用于与应变有关的力、重力、压力、压差、液位、真空度等物理参数的测量。
举一反三
内容
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什么是应变效应、压阻效应、热电阻效应?
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什么是电阻的应变效应?利用应变效应解释金属应变式电阻传感器 的工作原理
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什么是应变效应?什么是压阻效应?什么是横向效应?
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什么是电阻应变效应?什么是压阻效应?
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什么是电阻应变效应