電阻應(yīng)變壓力傳感器

電阻應(yīng)變壓力傳感器延長使用壽命

1.傳感器量程的選擇

在一般使用情況下，傳感器的承受負(fù)荷不應(yīng)超過傳感器的額定負(fù)荷容量。一般情況下，應(yīng)使其量程為額定負(fù)荷的150%左右。量程選擇太小，不僅是影響其性能，而且影響使用壽命。

2.應(yīng)變片的保護(hù)

應(yīng)變片在潮濕環(huán)境中受潮會使絕緣電阻下降，導(dǎo)致測量靈敏度降低，甚至電橋不能正常平衡，無法投入工作。在水處理車間中，防潮、防腐顯得尤其重要。比較有效的處理方法是傳感器外表進(jìn)行噴塑處理后的，均勻涂上中性凡士林，然后再不影響傳力的情況下，為傳感器設(shè)立一個防護(hù)外殼，要求防護(hù)外殼既能防水、防塵又能通風(fēng)。

3.引出線的連接

應(yīng)變片電阻絲是較細(xì)的，它與引出線的粗導(dǎo)線之間的連接點往往是疲勞斷裂的地方。這是由于截面積不同而引起的應(yīng)力集中或?qū)Ь€在錫焊中引起黑變化所致。從實際使用情況看，在使用時間長，沖擊力大的使用條件下，這類問題很多，希望增設(shè)專用的固定裝置等。

電阻應(yīng)變壓力傳感器注意事項

1.要盡量減小側(cè)斜負(fù)荷及偏心負(fù)荷的影響

為保證使用精度，應(yīng)使加載力的作用線傳感器受力軸線重合，避免產(chǎn)生附加力矩，側(cè)向負(fù)荷不僅影響測量精度，而且對傳感器使用壽命也是不利的。

2.避免溫度劇烈變化

溫度的劇烈變化對傳感器的使用精神影響很大。在要求一定精度而且使用多個傳感器時，各傳感器的溫度分布應(yīng)盡量接近，以減少整個系統(tǒng)中的溫度誤差。在工作現(xiàn)場中，傳感器的使用應(yīng)避免日曬及陽光直射，避免環(huán)境溫度的劇烈變化。

金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示：

ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率（Ω。cm2/m ）

S ——導(dǎo)體的截面積（cm2 ）

L ——導(dǎo)體的長度（m ）

我們以金屬絲應(yīng)變電阻為例，當(dāng)金屬絲受外力作用時，其長度和截面積都會發(fā)生變化，從上式中可很容易看出，其電阻值即會發(fā)生改變，假如金屬絲受外力作用而伸長時，其長度增加，而截面積減少，電阻值便會增大。當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時，長度減小而截面增加，電阻值則會減小。只要測出加在電阻的變化（通常是測量電阻兩端的電壓），即可獲得應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變情況。

中文名稱：電阻應(yīng)變壓力傳感器

英文名稱：Resistance strain pressure sensor

壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。

電阻應(yīng)變壓力傳感器工作原理

將電阻應(yīng)變片粘貼在彈性元件特定表面上，當(dāng)力、扭矩、速度、加速度及流量等物理量作用于彈性元件時，會導(dǎo)致元件應(yīng)力和應(yīng)變的變化，進(jìn)而引起電阻應(yīng)變片電阻的變化。電阻的變化經(jīng)電路處理后的以電信號的方式輸出，這就是電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理。

電阻應(yīng)變壓力傳感器分類

力學(xué)傳感器的種類繁多，如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。電阻應(yīng)變壓力傳感器按其應(yīng)變化的分類來說，主要有電阻絲應(yīng)變片、半導(dǎo)體應(yīng)變片兩類。

1.數(shù)學(xué)模型

電阻絲應(yīng)變片一般是粘貼在傳感器的彈性體上，當(dāng)傳感器承受壓力后的，彈性體產(chǎn)生形變，引起粘貼在彈性體上的應(yīng)變片電阻值變化。在一般情況下，傳感器內(nèi)都是由4個應(yīng)變片組成一個測量電橋，在大多數(shù)的使用情況下，傳感器內(nèi)部4個應(yīng)變片同時受力，并且在受壓形變的作用下，2個應(yīng)變片阻值增大，2個變小。

2.激勵方式

電阻應(yīng)變壓力傳感器的激勵方式有恒壓源和恒流源兩種。在較理想的條件下，采用恒流源方式比恒壓源在減少溫度誤差方面有更多的改善。

3.精度的提高

提高傳感器使用精度的方法有很多，如提高放大電路性能，在二次儀表上采取補償措施等等。但是在三次儀表有足夠精度的情況下，提高傳感器一次輸出信號U精度則顯得更為重要。在工業(yè)現(xiàn)場中，最主要的干擾源之一是電網(wǎng)的干擾，在恒壓源激勵方式下，提高激勵電壓E的抗干擾能力則最為有效。一般采用二級穩(wěn)壓供電和交一直一供電兩種方式。

靈敏度：0.5mV/V

非線性：±1% RO

滯后誤差：1% RO

溫度影響：BPR-2

采用風(fēng)強制冷卻時，在0.1~0.14MPa的氣壓下，螺紋部分的溫度不高于180℃，

溫度零點變化0.04%RO/℃

在水壓為0.06~0.08MPa下，膜片溫度不高于1100℃,溫度零點變化0.01%RO/℃

激勵電壓：最高10V(AC或DC)

允許過載能力：20% RC

連接螺紋：M20×1.5(mm)

注：RO為額定輸出（激勵電壓=10V）

RL為額定負(fù)荷（測試時g=9.80665m/s）