A r
2
金属丝：
dR dl 2dr d R l r
金属丝体积不变：
dr dl r l
有：
dR d 2 R
金属丝应变片：
对金属材料，导电率不变：
dR (1 2 ) R
应变计Leabharlann 金属应变计半导体应变计
dR dl 2dr d R l r
2 工作原理
金属应变片的电阻R为
R l / A
l
上述任何一个参数变换均会引起电阻变化,求导数
代入
l dR dl 2 dA d A A A R l / A

dl dA d dR R R R l A
有：
dR dl dA d R l A
3、晶闸管
4、输出信号指示 用双向晶闸管控制发光二极 管的导通。
色 环 色 标
颜色 黑 棕 红 橙 黄 绿 兰 紫 灰 白 金 银
I 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
II 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
III 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
倍率 100 101 102 103 104 105
5.焊线:用电烙铁将应变片的引线焊接到导引线上。
6.用兆欧表检查应变片与试件之间的绝缘组织，应 大于500M欧。
7.应变片保护：用704硅橡胶覆于应变片上，防止 受潮。
电阻应变式传感器的应用：测力
标准产品
案例：桥梁固有频率测量
案例：电子称
原理 将物品重量通过悬臂梁转化结 构变形再通过应变片转化为电 量输出。
金属丝应变片：
dR (1 2 ) R
V与应变成线形关系，可以用电桥测量电压测量应变
电阻应变片的选择、粘贴技术
1.目测电阻应变片有无折痕.断丝等 缺陷，有缺陷的应变片不能粘贴。 2.用数字万用表测量应变片电阻值大 小。同一电桥中各应变片之间阻值 相差不得大于0.5欧姆. 3.试件表面处理：贴片处置用细纱纸打磨干净，用 酒精棉球反复擦洗贴处，直到棉球无黑迹为止。 4.应变片粘贴:在应变片基底上挤一小滴502胶水， 轻轻涂抹均匀，立即放在应变贴片位置。
4
应变片测量电路
R1 R2
E
R3
V
R4
R2 R4 R1 R3 V E ( R1 R4 )(R2 R3 )
R2 R4 R1 R3 V E ( R1 R4 )(R2 R3 )
令：
R1 R R2 R3 R R4 R dR
R( R dR) RR E dR V E 4 R ( R R dR)(R R)
学习情境一
[目的要求]
电子秤的力测量系统
了解应变传感器的类型、结构及应用。 [学习重点] 应变传感器的类型、结构。
[学习建议]
通过设计组装电子秤电路全面掌握应变式传感器。 [学习内容] -
（一）电路原理分析 （二）电路设计 （三）元件参数分析 （四）电路组装调试
一、金属电阻应变式传感器--应变片
1、电阻应变片工作原理是基于金属导体的应变 效应，即金属导体在外力作用下发生机械变形时， 其电阻值随着所受机械变形(伸长或缩短)的变化而 发生变化象。
案例：冲床生产记数 和生产过程监测
3.2 电阻式传感器 案例：机器人握力测量
3.2 电阻式传感器 案例：振动式地音入侵探测器 适合于金库、仓库、古建筑的防范，挖墙、打 洞、爆破等破坏行为均可及时发现。
电子秤的制作实训案例： 1、电路原理图、ICL7126集成块
2、元件选取
1）IC1选用ICL7126集成块；IC2、IC3选用高 精度低温标精密运放OP-07；IC4选用LM3851.2V 2)传感器R1选用E350-ZAA箔式电阻应变片， 其常态阻值350Ω 3）各电阻元件宜选用精密金属膜电阻 4）RP1选用精密多圈电位器，RP2、RP3经调 试后可分别用精密金属膜电阻代替 5)电容中C1选用云母电容或瓷介电容
误差 ±1% ±2%
±0.5% ±0.25% ±0.1%
10－1 10－2
±5% ±10%
色 环 认 识 的 规律
• 从上页幻灯片可知，金色和银色只能 是乘数和允许误差，一定放在右边。 • 表示允许误差的色 环比别的色环稍宽， 离别的色 环稍远。 • 我们用的电阻大都允许误差是±5% 的，用金色色 环表示，因此金色一般都 在最右边。
简化为：
dR d E R
• 优点：灵敏度大;体积小; • 缺点：温度稳定性和可重复性不如金属应变片。
3 应变片的主要参数
1）几何参数：表距L和丝栅宽度b，制造厂常用 b×L表示。
2）电阻值：应变计的原始电阻值。
3）灵敏系数：表示应变计变换性能的重要参数。
4）其它表示应变计性能的参数（工作温度、滞后、 蠕变、零漂以及疲劳寿命、横向灵敏度等）。
四、元件的安装
注意布置要合理，锡焊要焊实，焊点要小， 要均匀。
五、调试 1）在秤体自然下垂无负载时调RP1，显示 为零； 2）再调整RP2，使体承担满量程2KG时显示 满量程值； 3）然后在悬秤钩下悬挂1KG的标准砝码， 观察显示器是否显示1.000，如有偏差可调整 RP3，使之准确显示1.000； 4）重新进行2、3步骤，使之均满足要求为 止； 5）准确测量RP2、RP3值，用固定精密电阻 替代。