电阻应变传感器的研发及应用

电阻应变传感器的工作原理是基于四个基本的转换环节:力(重力)-应变(e)-电阻变化(δR)-电压输出(δU)。由于金属材料的应变效应(即金属导线，当其拉长时，电阻增大，当压缩时，电阻减小。第一代电阻应变传感器代电阻应变传感器。经过不断的努力和完善，应变传感器的设计技术和工艺技术成熟，测量精度和可靠性日益提高。到目前为止，它已经应用于几乎所有的称重领域和各种测力领域。

应变传感器的另一个广泛应用领域是力值测量。更准确地说，它广泛应用于基于质量的各种导出测量。例如力(N)、压力(Pa或MPa)、密度(g/cm3或kg/cm3)、扭矩()等。在过去的几年里，人们已经习惯了负载传感器(Load-cell)或称重传感器(Weighingcell)的名称。就其本质而言，这两种含义相同的传感器都是基于质量(KG)。理论上，表征实体性质的质量与上述导出量无关，但从测量技术的角度来看，它是密切相关的。起义，质量不能直接测量。利用地球重力场质量的力效应进行精确测量，重量本身是指地球与物体之间引力的力学量。所以在这一点上，负荷传感器和测力传感器是相似的。第二，力是向量，不是材料的性质，所以力的标准器是从质量标准器导出的。虽然两者关系如此密切，但测力传感器作为电阻应变传感器的平行分支，在测量范围、误差带表示、工作温度、载荷特性、设计刚度和固有频率等方面都有其特殊要求。在力值测量的许多场合，被测力值有时远比重力复杂，要求测力传感器输出被测力值的每个力值分量对应的地电信号，因此结构和电子线路比称重传感器复杂。而且被测力值往往是时间函数，频率从几赫到几千赫不等。为使幅频特性不失真，传感器本身的自振频率已成为测力传感器的重要技术参数。

随着电子衡器生产水平的提高和应用的日益普及，电子衡器的检定规程和产品标准日益完善，并列测力传感器的确切定义和统一的检定规程和标准有待建立。鉴于上述原因，本书不应分类过细，而应在测力传感器范围内阐述一些与力或无关的物理量。利用电阻应变测力传感器获取力值信息具有以下优点:转换元件体积小、反应快、真小、测力范围宽(几千克到几千吨)、效率高、使用方便、信号传输远距离、与现代计算机配套。由于电阻应变传感器在测力领域的应用，力值测量技术正在激发这一深刻变化。

早在20世纪50年代，钢铁工业就将力传感器作为轧制力的检测元件应用于轧机的监测系统。

近年来，其他工业部件也使用力传感器作为生产过程中力值的监测部件，解决了许多传统工艺问题。

早年，航空工业部门利用力传感器研究了风洞中各种飞机模型的力学特性。

金属切削机床研究所使用力传感器测量车削力、钻削力、磨削力和铣削力。

农业机械研究所使用的力传感器研究农具耕作的应力状况。

连续灌入的双桥静态触摸探头已广泛应用于工程建设部门，以便快速了解土层的结构和性能。扭矩传感器作为装配线上自动工装设备的一次元件，市场需求广阔。近年来，测力传感器作为测力仪器中的关键部件的需求日益增加。从大公里设备到微型家电，有效公里的实测可以为设备本身的改进提供数字依据。

在船舶牵引力、锚链拉力、桩基锤击贯入力、桩基长期承载力等工程试验中，需要数百吨甚至数千吨的大力传感器，而生物医学工程的基础研究和临床试验需要几毫牛的力传感器。

机械材料试验机越来越被电子和数字材料试验机所取代。由于力传感器生产水平的提高，精心生产的力值比对传感器的综合误差已经达到，因此力传感器已经广泛应用于力值比对和力值传递的工具。近几年来，50t,100t,2000t力值比对标定设备已成功开发并投入生产和使用。

电阻应变传感器作为传感技术的重要分支，作为国民经济中规模相当大、部分进入国际市场的新兴产业，受到政府各部门的重视。

在人类设备进入信息时代的今天，我们必须尽快普及传感器技术，尤其是应用技术。传感器产品的应用开发不仅可以提高工业自动化水平，还可以进一步促进传感器技术的提高和传感器行业的繁荣。

深圳力准传感技术有限公司是一家专业生产高精度测力传感器、微型测力传感器、称重传感器、拉压力传感器的综合技术创新企业。

公司主要生产各种称重、测力、压力、扭矩传感器等千余种产品。称量范围小至几克，大至1000多吨；具有高、中、低温传感器，适用于各种恶劣环境下的高防护等级传感器。广泛应用于航空航天、汽车制造、纺织、电子、油田、化工、机械加工、能源、环保、医疗、交通、建材等领域的自动化工程检测和过程控制。

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