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电阻式传感器是将输入的机械量应变ε转换为电阻值变化的变化元件。电阻变换器的输入量为应变ε = Δ L/ L , 即材料的长度相对变化量 , 它是一个无量纲的相对值。通常ε = 10- 6为一个微应变。电阻变换器的输出量为电阻值的相对变化量Δ R/ R 。电阻变换器有金属电阻变换器和半导体电阻变换器两种类型。根据半导体材料的压阻效应：(Δρ / ρ ) = πσ , 且σ = E ε , 其中 : σ是应力 ( F/ S) ; π是压阻系数 , π = ( 40～80 )×10- 11m2/ N ;E 是杨氏弹性模量 , E = 1 . 67×1011N/ m × 102, 所以电阻的相对变化为：(Δ R/ R)≈πEε要测量其他物理量 , 如压力、力、加速度等 , 就需要先将应变片贴在相应的弹性元件上, 这些物理量被转换为弹性元件的应变 , 再经应变片将应变转换为电阻输出量。目前 ,压力传感器种类很多 , 有振动筒式、石英波登管式、压阻式、应变片式等多种。其中振动筒式压力传感器虽然不确定度可达0.02 %F·S, 但它仅适用于测量以气体为介质的压力 , 测压范围很小 ;石英波登管式压力传感器不确定度能达到 0. 02 % , 测压范围也很大 , 可达 60 MPa 以上 , 但这种传感器结构复杂、成本高。应变式压力传感器测量上限一般不超过 25 MPa , 不确定度为 1 %F·S, 目前市场上有上限达 60 MPa 的这类压力传感器 , 但制作工艺较差 , 可靠性低 ,特别是 1 MPa 以下的传感器 , 不确定度很难达到 0. 04 % F·S; 压阻式压力传感器利用单晶硅的压阻效应制成 , 它采用集成电路工艺 , 结构简单 , 测压上限可达到 60 MPa , 具有工作可靠、耐腐性、抗干扰能力强等特点 , 国...
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2017
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