第二章力傳感器1

1、1第二章第二章 力傳感器力傳感器 l應(yīng)變式傳感器應(yīng)變式傳感器l電感式傳感器電感式傳感器l電容式傳感器電容式傳感器l壓電式傳感器壓電式傳感器力傳感器指對(duì)力學(xué)量敏感的一類(lèi)器件或裝置。力傳感器指對(duì)力學(xué)量敏感的一類(lèi)器件或裝置。2l金屬應(yīng)變片式傳感器金屬應(yīng)變片式傳感器n金屬絲式應(yīng)變片金屬絲式應(yīng)變片n金屬箔式應(yīng)變片金屬箔式應(yīng)變片n測(cè)量電路測(cè)量電路n應(yīng)變式傳感器應(yīng)用應(yīng)變式傳感器應(yīng)用l壓阻式傳感器壓阻式傳感器n壓阻效應(yīng)壓阻效應(yīng)n晶向、晶面的表示方法晶向、晶面的表示方法n壓阻器件壓阻器件第一節(jié)第一節(jié) 應(yīng)變式傳感器應(yīng)變式傳感器3優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 精度高，測(cè)量范圍廣精度高，測(cè)量范圍廣 頻率響應(yīng)特性較好頻率響應(yīng)特性較好

2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，重量輕結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，重量輕 可在高可在高(低低)溫、高速、高壓、強(qiáng)烈振動(dòng)、強(qiáng)磁溫、高速、高壓、強(qiáng)烈振動(dòng)、強(qiáng)磁 場(chǎng)及核輻射和化學(xué)腐蝕等惡劣條件下正常工作場(chǎng)及核輻射和化學(xué)腐蝕等惡劣條件下正常工作 易于實(shí)現(xiàn)小型化、固態(tài)化易于實(shí)現(xiàn)小型化、固態(tài)化 價(jià)格低廉，品種多樣，便于選擇價(jià)格低廉，品種多樣，便于選擇一、金屬應(yīng)變片式傳感器一、金屬應(yīng)變片式傳感器核心元件：金屬應(yīng)變片核心元件：金屬應(yīng)變片作用：將試件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成電阻變化。作用：將試件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成電阻變化。 缺點(diǎn)：具有非線(xiàn)性，輸出信號(hào)微弱，抗干擾能力較差，缺點(diǎn)：具有非線(xiàn)性，輸出信號(hào)微弱，抗干擾能力較差，因此信號(hào)線(xiàn)需要采取屏蔽

3、措施；只能測(cè)量一點(diǎn)或應(yīng)變因此信號(hào)線(xiàn)需要采取屏蔽措施；只能測(cè)量一點(diǎn)或應(yīng)變柵范圍內(nèi)的平均應(yīng)變，不能顯示應(yīng)力場(chǎng)中應(yīng)力梯度的柵范圍內(nèi)的平均應(yīng)變，不能顯示應(yīng)力場(chǎng)中應(yīng)力梯度的變化等；不能用于過(guò)高溫度場(chǎng)合下的測(cè)量。變化等；不能用于過(guò)高溫度場(chǎng)合下的測(cè)量。 4各種電子秤各種電子秤廣泛應(yīng)用于廣泛應(yīng)用于5高高精精度度電電子子汽汽車(chē)車(chē)衡衡 動(dòng)態(tài)電子秤動(dòng)態(tài)電子秤電子天平電子天平6機(jī)械秤包裝機(jī)機(jī)械秤包裝機(jī)吊秤吊秤7( (一一) ) 金屬絲式應(yīng)變片金屬絲式應(yīng)變片1 1、應(yīng)變效應(yīng)、應(yīng)變效應(yīng)定義：當(dāng)金屬絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻定義：當(dāng)金屬絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值將發(fā)生變化。值將發(fā)生變化。 設(shè)有一根長(zhǎng)度

4、為設(shè)有一根長(zhǎng)度為l、截面積為、截面積為S、電阻率為、電阻率為的金屬絲的金屬絲，其電阻，其電阻R為為 兩邊取對(duì)數(shù)，得兩邊取對(duì)數(shù)，得等式兩邊取微分，得等式兩邊取微分，得 SlRSlRlnlnlnlnSdSldldRdR8dr/r為金屬絲半徑的相對(duì)變化，即徑向應(yīng)變?yōu)闉榻饘俳z半徑的相對(duì)變化，即徑向應(yīng)變?yōu)閞。S= r 2dS /S=2dr/rr= 由材料力學(xué)知由材料力學(xué)知將微分將微分dR、d改寫(xiě)成增量改寫(xiě)成增量R、，則，則)1 ()21 (dldldRdRSKllllRR)/21 (金屬絲電阻的相對(duì)變化與金屬絲的伸長(zhǎng)或縮短之間存金屬絲電阻的相對(duì)變化與金屬絲的伸長(zhǎng)或縮短之間存在比例關(guān)系。在比例關(guān)系。比例系

5、數(shù)比例系數(shù)KS稱(chēng)為金屬絲的應(yīng)變靈敏系數(shù)稱(chēng)為金屬絲的應(yīng)變靈敏系數(shù)。9物理意義：?jiǎn)挝粦?yīng)變引起的電阻相對(duì)變化。物理意義：?jiǎn)挝粦?yīng)變引起的電阻相對(duì)變化。KS由兩部分組成：由兩部分組成：前一部分（前一部分（1+2）：由材料的幾何尺寸變化引起，一般）：由材料的幾何尺寸變化引起，一般金屬金屬0.3，因此（，因此（1+2）1.6；后一部分后一部分 ：電阻率隨應(yīng)變而引起的（稱(chēng)：電阻率隨應(yīng)變而引起的（稱(chēng)“壓阻壓阻效應(yīng)效應(yīng)”）。）。對(duì)金屬材料，以前者為主，則對(duì)金屬材料，以前者為主，則KS 1+2；對(duì)半導(dǎo)體，對(duì)半導(dǎo)體， KS值主要由電阻率相對(duì)變化所決定。值主要由電阻率相對(duì)變化所決定。實(shí)驗(yàn)表明，在金屬絲拉伸比例極限內(nèi)，電

6、阻相對(duì)變化與實(shí)驗(yàn)表明，在金屬絲拉伸比例極限內(nèi)，電阻相對(duì)變化與軸向應(yīng)變成正比。通常軸向應(yīng)變成正比。通常KS在在1.83.6范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。ll /SKllllRR)/21 (10電阻應(yīng)變片結(jié)構(gòu)示意圖電阻應(yīng)變片結(jié)構(gòu)示意圖2 2、應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)與材料、應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)與材料bl柵長(zhǎng)柵長(zhǎng)柵寬柵寬組成：組成：敏感柵、基底、蓋片、引線(xiàn)和粘結(jié)劑敏感柵、基底、蓋片、引線(xiàn)和粘結(jié)劑。11注意注意：K是在試件受一維應(yīng)力作用，應(yīng)變片的軸向與是在試件受一維應(yīng)力作用，應(yīng)變片的軸向與主應(yīng)力方向一致，且試件材料的泊松比為主應(yīng)力方向一致，且試件材料的泊松比為0.285的鋼材的鋼材時(shí)測(cè)得的。測(cè)量結(jié)果表明，應(yīng)變片的靈敏系數(shù)時(shí)測(cè)得的。測(cè)量

7、結(jié)果表明，應(yīng)變片的靈敏系數(shù)K恒小恒小于線(xiàn)材的靈敏系數(shù)于線(xiàn)材的靈敏系數(shù)KS。KRRRRK3 3、主要特性、主要特性（1 1） 靈敏度系數(shù)靈敏度系數(shù)當(dāng)金屬絲做成應(yīng)變片后，其電阻當(dāng)金屬絲做成應(yīng)變片后，其電阻應(yīng)變特性，與金屬單應(yīng)變特性，與金屬單絲情況不同。因此，須用實(shí)驗(yàn)方法對(duì)應(yīng)變片的電阻絲情況不同。因此，須用實(shí)驗(yàn)方法對(duì)應(yīng)變片的電阻應(yīng)應(yīng)變特性重新測(cè)定。實(shí)驗(yàn)表明，金屬應(yīng)變片的電阻相對(duì)變變特性重新測(cè)定。實(shí)驗(yàn)表明，金屬應(yīng)變片的電阻相對(duì)變化與應(yīng)變化與應(yīng)變?cè)诤軐挼姆秶鷥?nèi)均為線(xiàn)性關(guān)系。即在很寬的范圍內(nèi)均為線(xiàn)性關(guān)系。即原因原因：膠層傳遞變形失真，橫向效應(yīng)。：膠層傳遞變形失真，橫向效應(yīng)。K為金屬應(yīng)變片的靈敏系數(shù)為金屬應(yīng)

8、變片的靈敏系數(shù)12橫向效應(yīng)橫向效應(yīng)：金屬應(yīng)變片由于敏感柵的兩端為半圓弧形：金屬應(yīng)變片由于敏感柵的兩端為半圓弧形的橫柵，測(cè)量應(yīng)變時(shí)，構(gòu)件的軸向應(yīng)變的橫柵，測(cè)量應(yīng)變時(shí)，構(gòu)件的軸向應(yīng)變使敏感柵電阻使敏感柵電阻發(fā)生變化，其橫向應(yīng)變發(fā)生變化，其橫向應(yīng)變r(jià)也將使敏感柵半圓弧部分的電也將使敏感柵半圓弧部分的電阻發(fā)生變化阻發(fā)生變化(除了除了起作用外起作用外)，應(yīng)變片的這種既受軸向，應(yīng)變片的這種既受軸向應(yīng)變影響，又受橫向應(yīng)變影響而引起電阻變化的現(xiàn)象。應(yīng)變影響，又受橫向應(yīng)變影響而引起電阻變化的現(xiàn)象。（2 2） 橫向效應(yīng)橫向效應(yīng)13定義定義：應(yīng)變片粘貼在被測(cè)試件上，當(dāng)溫度恒定時(shí)，其加：應(yīng)變片粘貼在被測(cè)試件上，當(dāng)溫度

9、恒定時(shí)，其加載特性與卸載特性不重合，即為機(jī)械滯后。載特性與卸載特性不重合，即為機(jī)械滯后。1機(jī)械應(yīng)變卸載加載指示應(yīng)變i應(yīng)變片的機(jī)械滯后 機(jī)械滯后值還與應(yīng)變機(jī)械滯后值還與應(yīng)變片所承受的應(yīng)變量有關(guān)，片所承受的應(yīng)變量有關(guān)，加載時(shí)的機(jī)械應(yīng)變愈大，加載時(shí)的機(jī)械應(yīng)變愈大，卸載時(shí)的滯后也愈大。所卸載時(shí)的滯后也愈大。所以，通常在實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)將以，通常在實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)將試件預(yù)先加、卸載若干次，試件預(yù)先加、卸載若干次，以減少因機(jī)械滯后所產(chǎn)生以減少因機(jī)械滯后所產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)誤差。的實(shí)驗(yàn)誤差。 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因：應(yīng)變片在承受機(jī)械應(yīng)變后，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生殘：應(yīng)變片在承受機(jī)械應(yīng)變后，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生殘余變形，使敏感柵電阻發(fā)生少量不可逆變化；

10、在制造或余變形，使敏感柵電阻發(fā)生少量不可逆變化；在制造或粘貼應(yīng)變片時(shí)，如果敏感柵受到不適當(dāng)?shù)淖冃位蛘哒辰Y(jié)粘貼應(yīng)變片時(shí)，如果敏感柵受到不適當(dāng)?shù)淖冃位蛘哒辰Y(jié)劑固化不充分。劑固化不充分。（3 3） 機(jī)械滯后機(jī)械滯后14產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因：由于膠層之間發(fā)生：由于膠層之間發(fā)生“滑動(dòng)滑動(dòng)”，使力傳到敏感，使力傳到敏感柵的應(yīng)變量逐漸減少。柵的應(yīng)變量逐漸減少。（4 4）零點(diǎn)漂移和蠕變）零點(diǎn)漂移和蠕變零點(diǎn)漂移零點(diǎn)漂移：對(duì)于粘貼好的應(yīng)變片，當(dāng)溫度恒定且不承：對(duì)于粘貼好的應(yīng)變片，當(dāng)溫度恒定且不承受應(yīng)變時(shí)，其電阻值隨時(shí)間增加而變化的特性。受應(yīng)變時(shí)，其電阻值隨時(shí)間增加而變化的特性。產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因：敏感柵通電后的：敏感柵

11、通電后的溫度效應(yīng)溫度效應(yīng)；應(yīng)變片的；應(yīng)變片的內(nèi)應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力逐漸變化；逐漸變化；粘結(jié)劑粘結(jié)劑固化不充分等。固化不充分等。蠕變?nèi)渥儯涸谝欢囟认拢箲?yīng)變片承受恒定的機(jī)械應(yīng)變，：在一定溫度下，使應(yīng)變片承受恒定的機(jī)械應(yīng)變，其電阻值隨時(shí)間增加而變化的特性。一般蠕變的方向其電阻值隨時(shí)間增加而變化的特性。一般蠕變的方向與原應(yīng)變量的方向相反。與原應(yīng)變量的方向相反。這兩項(xiàng)指標(biāo)是衡量應(yīng)變片特性對(duì)時(shí)間的穩(wěn)定性。這兩項(xiàng)指標(biāo)是衡量應(yīng)變片特性對(duì)時(shí)間的穩(wěn)定性。15應(yīng)變片在一定溫度下和規(guī)定范圍（一般為應(yīng)變片在一定溫度下和規(guī)定范圍（一般為10%）內(nèi)的）內(nèi)的最大真實(shí)應(yīng)變值。最大真實(shí)應(yīng)變值。lim真實(shí)應(yīng)變z指示應(yīng)變i應(yīng)變片的應(yīng)變極限

12、10%主要因素：主要因素：粘結(jié)劑和基底材料傳遞粘結(jié)劑和基底材料傳遞變形的性能及應(yīng)變片的變形的性能及應(yīng)變片的安裝質(zhì)量；安裝質(zhì)量；制造與安裝應(yīng)變片時(shí)，制造與安裝應(yīng)變片時(shí)，應(yīng)選用抗剪強(qiáng)度較高的應(yīng)選用抗剪強(qiáng)度較高的粘結(jié)劑和基底材料；粘結(jié)劑和基底材料；基底和粘結(jié)劑的厚度不基底和粘結(jié)劑的厚度不宜過(guò)大，并應(yīng)經(jīng)過(guò)適當(dāng)宜過(guò)大，并應(yīng)經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)墓袒幚?，才能獲得的固化處理，才能獲得較高的應(yīng)變極限。較高的應(yīng)變極限。（5 5）應(yīng)變極限）應(yīng)變極限164 4、溫度誤差及其補(bǔ)償、溫度誤差及其補(bǔ)償（1 1） 溫度誤差溫度誤差環(huán)境溫度改變而引起電阻變化的兩個(gè)主要因素：環(huán)境溫度改變而引起電阻變化的兩個(gè)主要因素：應(yīng)變片的電阻絲應(yīng)變片

13、的電阻絲( (敏感柵敏感柵) )具有一定溫度系數(shù)；具有一定溫度系數(shù)；電阻絲材料與測(cè)試材料的線(xiàn)膨脹系數(shù)不同。電阻絲材料與測(cè)試材料的線(xiàn)膨脹系數(shù)不同。 由于環(huán)境溫度變化引起的電阻變化與試件應(yīng)變由于環(huán)境溫度變化引起的電阻變化與試件應(yīng)變所造成的電阻變化幾乎有相同的數(shù)量級(jí)，從而所造成的電阻變化幾乎有相同的數(shù)量級(jí)，從而產(chǎn)生很大的測(cè)量誤差，稱(chēng)為應(yīng)變片的溫度誤差，產(chǎn)生很大的測(cè)量誤差，稱(chēng)為應(yīng)變片的溫度誤差，又稱(chēng)熱輸出。又稱(chēng)熱輸出。17e試件材料線(xiàn)膨脹系數(shù)；試件材料線(xiàn)膨脹系數(shù)；g敏感柵材料線(xiàn)膨脹系數(shù)。敏感柵材料線(xiàn)膨脹系數(shù)。 tRRt 1tget2K應(yīng)變片靈敏系數(shù)。應(yīng)變片靈敏系數(shù)。tKRRge 2設(shè)環(huán)境引起的構(gòu)件溫度

14、變化為設(shè)環(huán)境引起的構(gòu)件溫度變化為t t（）時(shí)，粘貼在）時(shí)，粘貼在試件表面的應(yīng)變片敏感柵材料的電阻溫度系數(shù)為試件表面的應(yīng)變片敏感柵材料的電阻溫度系數(shù)為t t ，則應(yīng)變片產(chǎn)生的電阻相對(duì)變化為則應(yīng)變片產(chǎn)生的電阻相對(duì)變化為由于敏感柵材料和被測(cè)構(gòu)件材料兩者線(xiàn)膨脹系數(shù)不同，由于敏感柵材料和被測(cè)構(gòu)件材料兩者線(xiàn)膨脹系數(shù)不同，當(dāng)當(dāng)t t 存在時(shí)，引起應(yīng)變片的附加應(yīng)變，其值為存在時(shí)，引起應(yīng)變片的附加應(yīng)變，其值為相應(yīng)的電阻相對(duì)變化為相應(yīng)的電阻相對(duì)變化為18溫度變化形成的總電阻相對(duì)變化：溫度變化形成的總電阻相對(duì)變化：tKtRRRRRRgett 21ttKKRRgettt可見(jiàn)，應(yīng)變片熱輸出的大小不僅與應(yīng)變計(jì)敏感柵材料可

15、見(jiàn)，應(yīng)變片熱輸出的大小不僅與應(yīng)變計(jì)敏感柵材料的性能的性能( (t t, ,g g) )有關(guān)，而且與被測(cè)試件材料的線(xiàn)膨脹有關(guān)，而且與被測(cè)試件材料的線(xiàn)膨脹系數(shù)系數(shù)( (e e) )有關(guān)。有關(guān)。 上式為應(yīng)變片粘貼在試件表面上，當(dāng)試件不受外力作上式為應(yīng)變片粘貼在試件表面上，當(dāng)試件不受外力作用，在溫度變化用，在溫度變化t t 時(shí)，應(yīng)變片的溫度效應(yīng)。用應(yīng)變時(shí)，應(yīng)變片的溫度效應(yīng)。用應(yīng)變形式表現(xiàn)出來(lái)，稱(chēng)之為熱輸出。形式表現(xiàn)出來(lái)，稱(chēng)之為熱輸出。相應(yīng)的虛假應(yīng)變?yōu)橄鄳?yīng)的虛假應(yīng)變?yōu)?9（2 2） 溫度補(bǔ)償（自補(bǔ)償法和線(xiàn)路補(bǔ)償法）溫度補(bǔ)償（自補(bǔ)償法和線(xiàn)路補(bǔ)償法） 單絲自補(bǔ)償應(yīng)變片單絲自補(bǔ)償應(yīng)變片0getKegtK優(yōu)點(diǎn)：

16、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和使用方便，但必須在具有一優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和使用方便，但必須在具有一定線(xiàn)膨脹系數(shù)材料的試件上使用，否則不能達(dá)到溫度定線(xiàn)膨脹系數(shù)材料的試件上使用，否則不能達(dá)到溫度自補(bǔ)償?shù)哪康摹Ｗ匝a(bǔ)償?shù)哪康?。在選擇應(yīng)變片時(shí)，若應(yīng)變片的敏感柵是用單一的合金在選擇應(yīng)變片時(shí)，若應(yīng)變片的敏感柵是用單一的合金絲制成，并使其絲制成，并使其電阻溫度系數(shù)電阻溫度系數(shù)和和線(xiàn)膨脹系數(shù)線(xiàn)膨脹系數(shù)滿(mǎn)足上式滿(mǎn)足上式的條件，即可實(shí)現(xiàn)溫度自補(bǔ)償。具有這種敏感柵的應(yīng)的條件，即可實(shí)現(xiàn)溫度自補(bǔ)償。具有這種敏感柵的應(yīng)變片稱(chēng)為單絲自補(bǔ)償應(yīng)變片。變片稱(chēng)為單絲自補(bǔ)償應(yīng)變片。 由前式知，若使應(yīng)變片在溫度變化由前式知，若使應(yīng)變片在溫度變化t時(shí)

17、的熱輸出值為時(shí)的熱輸出值為零，必須使零，必須使即即20是由兩種不同電阻溫度系數(shù)（一種為正值，一種為負(fù)是由兩種不同電阻溫度系數(shù)（一種為正值，一種為負(fù)值）的材料串聯(lián)組成敏感柵，以達(dá)到一定的溫度范圍值）的材料串聯(lián)組成敏感柵，以達(dá)到一定的溫度范圍內(nèi)在一定材料的試件上實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)模鐖D。這種內(nèi)在一定材料的試件上實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)模鐖D。這種應(yīng)變片的自補(bǔ)償條件要求粘貼在某種試件上的兩段敏應(yīng)變片的自補(bǔ)償條件要求粘貼在某種試件上的兩段敏感柵，隨溫度變化而產(chǎn)生的電阻增量大小相等，符號(hào)感柵，隨溫度變化而產(chǎn)生的電阻增量大小相等，符號(hào)相反，即相反，即(Ra) t= (Rb) t焊點(diǎn)RaRbaeaabebbtaatbbb

18、aKKRRRRRR補(bǔ)償效果可達(dá)補(bǔ)償效果可達(dá)0.45。雙絲組合式自補(bǔ)償應(yīng)變片雙絲組合式自補(bǔ)償應(yīng)變片21A由橋臂電阻和電源電壓由橋臂電阻和電源電壓E決定的常數(shù)。決定的常數(shù)。3241RRRRAUSCUSCR2R4R1R3E橋路補(bǔ)償法可見(jiàn)，當(dāng)可見(jiàn)，當(dāng)R3、R4為常數(shù)時(shí)，為常數(shù)時(shí)，Rl和和R2對(duì)輸出電壓的作用對(duì)輸出電壓的作用方向相反方向相反。利用這個(gè)基本特性可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的補(bǔ)償，。利用這個(gè)基本特性可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的補(bǔ)償，并且補(bǔ)償效果較好，這是最常用的補(bǔ)償方法之一。并且補(bǔ)償效果較好，這是最常用的補(bǔ)償方法之一。 電路補(bǔ)償法電路補(bǔ)償法電橋輸出電壓與橋臂參數(shù)的關(guān)系電橋輸出電壓與橋臂參數(shù)的關(guān)系22補(bǔ)償應(yīng)變片粘貼示意圖補(bǔ)

19、償應(yīng)變片粘貼示意圖R1R2測(cè)量應(yīng)變時(shí)，使用兩個(gè)應(yīng)變片，一片貼在測(cè)量應(yīng)變時(shí)，使用兩個(gè)應(yīng)變片，一片貼在被測(cè)試件的表面被測(cè)試件的表面，另一片貼在與被測(cè)試件另一片貼在與被測(cè)試件材料相同的補(bǔ)償塊上。材料相同的補(bǔ)償塊上。23根據(jù)被測(cè)試件承受應(yīng)變的情況，將補(bǔ)償片貼在被測(cè)試件根據(jù)被測(cè)試件承受應(yīng)變的情況，將補(bǔ)償片貼在被測(cè)試件上，既能起到溫度補(bǔ)償作用，又能提高輸出的靈敏度。上，既能起到溫度補(bǔ)償作用，又能提高輸出的靈敏度。 R1R2FFR1R2（b）（a）F構(gòu)件受彎曲應(yīng)力構(gòu)件受單向應(yīng)力USCR2R4R1R3ERtR5采用熱敏電阻進(jìn)行補(bǔ)償采用熱敏電阻進(jìn)行補(bǔ)償24（二）金屬箔式應(yīng)變片（二）金屬箔式應(yīng)變片 箔式應(yīng)變片的工

20、作原理基本和電阻絲式應(yīng)變箔式應(yīng)變片的工作原理基本和電阻絲式應(yīng)變片相同。它的電阻敏感元件不是金屬絲柵，而是片相同。它的電阻敏感元件不是金屬絲柵，而是通過(guò)光刻、腐蝕等工序制成的薄金屬箔柵，故稱(chēng)通過(guò)光刻、腐蝕等工序制成的薄金屬箔柵，故稱(chēng)箔式電阻應(yīng)變片，如圖。金屬箔的厚度箔式電阻應(yīng)變片，如圖。金屬箔的厚度般為般為(0.0030.010)mm，它的基片和蓋片多為膠質(zhì)膜，它的基片和蓋片多為膠質(zhì)膜，基片厚度一般為基片厚度一般為(0.030.05)mm。 25金屬箔式應(yīng)變片和絲式應(yīng)變片比較：金屬箔式應(yīng)變片和絲式應(yīng)變片比較： 金屬箔柵很薄，因而它所感受的應(yīng)力狀態(tài)與試件金屬箔柵很薄，因而它所感受的應(yīng)力狀態(tài)與試件表

21、面的應(yīng)力狀態(tài)更為接近；當(dāng)箔材和絲材具有同樣的截表面的應(yīng)力狀態(tài)更為接近；當(dāng)箔材和絲材具有同樣的截面積時(shí)，箔材與粘接層的接觸面積比絲材大，使它能更面積時(shí)，箔材與粘接層的接觸面積比絲材大，使它能更好地和試件共同工作；箔柵的端部較寬，橫向效應(yīng)較小，好地和試件共同工作；箔柵的端部較寬，橫向效應(yīng)較小，因而提高了應(yīng)變測(cè)量的精度。因而提高了應(yīng)變測(cè)量的精度。 箔材表面積大，散熱條件好，故允許通過(guò)較大電箔材表面積大，散熱條件好，故允許通過(guò)較大電流，因而可以輸出較大信號(hào)，提高了測(cè)量靈敏度。流，因而可以輸出較大信號(hào)，提高了測(cè)量靈敏度。 箔柵的尺寸準(zhǔn)確、均勻，且能制成任意形狀，特箔柵的尺寸準(zhǔn)確、均勻，且能制成任意形狀，

22、特別是為制造應(yīng)變花和小標(biāo)距應(yīng)變片提供了條件，從而擴(kuò)別是為制造應(yīng)變花和小標(biāo)距應(yīng)變片提供了條件，從而擴(kuò)大了應(yīng)變片的使用范圍。大了應(yīng)變片的使用范圍。 蠕變小，疲勞壽命長(zhǎng)。蠕變小，疲勞壽命長(zhǎng)。 便于成批生產(chǎn)，而且生產(chǎn)效率高。便于成批生產(chǎn)，而且生產(chǎn)效率高。缺點(diǎn)：電阻值分散性大，有的相差幾十缺點(diǎn)：電阻值分散性大，有的相差幾十，故需要作阻，故需要作阻值調(diào)整；不適于高溫環(huán)境下測(cè)量；此外價(jià)格較貴。值調(diào)整；不適于高溫環(huán)境下測(cè)量；此外價(jià)格較貴。26（三）（三） 測(cè)量電路測(cè)量電路電阻應(yīng)變片的測(cè)量線(xiàn)路根據(jù)采用的電源不同，分為交流電阻應(yīng)變片的測(cè)量線(xiàn)路根據(jù)采用的電源不同，分為交流電橋和直流電橋兩種。直流電橋比較簡(jiǎn)單，因此以

23、直流電橋和直流電橋兩種。直流電橋比較簡(jiǎn)單，因此以直流電橋?yàn)槔治稣f(shuō)明，如圖所示。電橋?yàn)槔治稣f(shuō)明，如圖所示。E為電橋供電電源，為電橋供電電源，R1、R2、R3、R4為四個(gè)橋臂電阻，當(dāng)為四個(gè)橋臂電阻，當(dāng)電橋的負(fù)載電阻電橋的負(fù)載電阻Rg為無(wú)窮大時(shí)，電橋的輸出電壓為無(wú)窮大時(shí)，電橋的輸出電壓Ug為為 R2R4R1R3E直流電橋原理圖RgACDIgB43213241RRRRRRRREUg當(dāng)當(dāng)Ug=0時(shí)，直流電橋處于平衡時(shí)，直流電橋處于平衡狀態(tài)，則有狀態(tài)，則有R1R4=R2R3該式說(shuō)明，電橋平衡時(shí)，其相對(duì)該式說(shuō)明，電橋平衡時(shí)，其相對(duì)兩臂電阻的乘積相等或相鄰兩臂兩臂電阻的乘積相等或相鄰兩臂電阻的比值相等。電

24、阻的比值相等。 27右圖為單臂工作電橋，右圖為單臂工作電橋，R1為工作應(yīng)變?yōu)楣ぷ鲬?yīng)變片，片，R2、R3、R4為固定電阻，為固定電阻，E為電橋?yàn)殡姌蚬╇婋娫?，供電電源，Ug為電橋的輸出電壓，負(fù)為電橋的輸出電壓，負(fù)載電阻為無(wú)窮大，應(yīng)變片電阻載電阻為無(wú)窮大，應(yīng)變片電阻R1有一有一增量增量R1時(shí)，電橋的輸出電壓為時(shí)，電橋的輸出電壓為 43213241RRRRRRRRRREUg設(shè)橋臂比設(shè)橋臂比n= R2/ R1，根據(jù)直流電橋平衡條件，根據(jù)直流電橋平衡條件R1R4=R2R3，忽略分母中的忽略分母中的R1，整理后可得，整理后可得 ERRnnUg112)1 (則直流電橋電壓靈敏度為則直流電橋電壓靈敏度為 En

25、nRRUKgU211)1 (/28當(dāng)當(dāng)n=1，且，且R1/R2=R3/R4時(shí)，單臂工作電橋的輸出電壓為時(shí)，單臂工作電橋的輸出電壓為 可見(jiàn)，當(dāng)單臂工作電橋的供電電源不變，負(fù)載電阻無(wú)窮可見(jiàn)，當(dāng)單臂工作電橋的供電電源不變，負(fù)載電阻無(wú)窮大時(shí)，在應(yīng)變片承受應(yīng)變引起的電阻變化量大時(shí)，在應(yīng)變片承受應(yīng)變引起的電阻變化量R1相對(duì)相對(duì)R1R2的值可忽略的情況下，電橋輸出電壓的值可忽略的情況下，電橋輸出電壓Ug與應(yīng)變片電與應(yīng)變片電阻相對(duì)變化呈線(xiàn)性關(guān)系，即單臂直流電橋電壓靈敏度為阻相對(duì)變化呈線(xiàn)性關(guān)系，即單臂直流電橋電壓靈敏度為常數(shù)。常數(shù)。 如果在電橋的相臨兩個(gè)橋臂同時(shí)接入性能和指標(biāo)完全相如果在電橋的相臨兩個(gè)橋臂同時(shí)接

26、入性能和指標(biāo)完全相同的工作應(yīng)變片，一片受拉，另一片受壓；或相對(duì)兩個(gè)同的工作應(yīng)變片，一片受拉，另一片受壓；或相對(duì)兩個(gè)橋臂同時(shí)受拉或受壓，則橋臂同時(shí)受拉或受壓，則 114RREUg112RREUg29如果電橋的四個(gè)橋臂都接入性能和指標(biāo)完全相同的工作如果電橋的四個(gè)橋臂都接入性能和指標(biāo)完全相同的工作應(yīng)變片，如圖，稱(chēng)為全橋電路，全橋電路的輸出電壓為應(yīng)變片，如圖，稱(chēng)為全橋電路，全橋電路的輸出電壓為 11RREUg可見(jiàn)，全橋電路的電壓靈敏度比單臂可見(jiàn)，全橋電路的電壓靈敏度比單臂工作電橋提高工作電橋提高4倍。全橋電路和相鄰臂倍。全橋電路和相鄰臂工作的半臂電路不僅靈敏度高，而且工作的半臂電路不僅靈敏度高，而且當(dāng)

27、負(fù)載電阻無(wú)窮大時(shí)，沒(méi)有非線(xiàn)性誤當(dāng)負(fù)載電阻無(wú)窮大時(shí)，沒(méi)有非線(xiàn)性誤差，同時(shí)還起到溫度補(bǔ)償作用。差，同時(shí)還起到溫度補(bǔ)償作用。 例例1 某應(yīng)變片的電阻某應(yīng)變片的電阻R=350,K=2.05,用作應(yīng)變用作應(yīng)變?yōu)闉?00m/m的的傳感元件。傳感元件。求求R/R和和R；若電橋供電電源電壓為若電橋供電電源電壓為E=3V，計(jì)算惠斯登全橋電路的輸出電壓計(jì)算惠斯登全橋電路的輸出電壓U0。 解：解：00.57434.92350RUEVRD=R/R=K8002.050.00164R=KR0.001642000.574則則30例例2 一個(gè)一個(gè)K2.1的的350應(yīng)變片被粘貼到鋁支柱應(yīng)變片被粘貼到鋁支柱(其彈性其彈性模量模量

28、E73GPa)上。支柱的外徑為上。支柱的外徑為50mm，內(nèi)徑為，內(nèi)徑為47.5 mm。試計(jì)算當(dāng)支柱承受。試計(jì)算當(dāng)支柱承受1000kg負(fù)荷時(shí)電阻的變化。負(fù)荷時(shí)電阻的變化。（提示：（提示：E，為測(cè)試的應(yīng)力；為測(cè)試的應(yīng)力；為應(yīng)變；為應(yīng)變；E為材料為材料的彈性模量）的彈性模量） R=KRKR/EKR(F/S)/E根據(jù)幾何學(xué)，承受力的面積根據(jù)幾何學(xué)，承受力的面積S為為因此，對(duì)于因此，對(duì)于R=350，K2.1，F(xiàn)1000kg9800N和和E73GPa，有，有22219145 . 25 .974)(mmmmmmdDS52. 073)10191(98001 . 235026GPamNR解：解：31（四）（四）

29、 應(yīng)變式傳感器應(yīng)用應(yīng)變式傳感器應(yīng)用 金屬應(yīng)變片，金屬應(yīng)變片， 除了測(cè)定試件應(yīng)力、應(yīng)變外，還制造除了測(cè)定試件應(yīng)力、應(yīng)變外，還制造成多種應(yīng)變式傳感器用來(lái)測(cè)定力、扭矩、加速度、壓力成多種應(yīng)變式傳感器用來(lái)測(cè)定力、扭矩、加速度、壓力等其它物理量。等其它物理量。 應(yīng)變式傳感器包括兩個(gè)部分：一是應(yīng)變式傳感器包括兩個(gè)部分：一是彈性敏感元件彈性敏感元件，利用它將被測(cè)物理量（如力、扭矩、加速度、壓力等，利用它將被測(cè)物理量（如力、扭矩、加速度、壓力等）轉(zhuǎn)換為彈性體的應(yīng)變值；另一個(gè)是）轉(zhuǎn)換為彈性體的應(yīng)變值；另一個(gè)是應(yīng)變片應(yīng)變片作為轉(zhuǎn)換作為轉(zhuǎn)換元件將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻的變化。元件將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻的變化。 u柱力式傳感器柱力

30、式傳感器u梁力式傳感器梁力式傳感器u應(yīng)變式壓力傳感器應(yīng)變式壓力傳感器u應(yīng)變式加速度傳感器應(yīng)變式加速度傳感器321 1、柱力式傳感器、柱力式傳感器 圓柱式力傳感器的彈性元件分為實(shí)心和空心兩種。圓柱式力傳感器的彈性元件分為實(shí)心和空心兩種。柱式力傳感器-2+1截面積SFFF面積S-1+2b）a）在軸向布置一個(gè)或幾個(gè)應(yīng)變片，在軸向布置一個(gè)或幾個(gè)應(yīng)變片，在圓周方向布置同樣數(shù)目的應(yīng)變?cè)趫A周方向布置同樣數(shù)目的應(yīng)變片片,后者取符號(hào)相反的橫向應(yīng)變后者取符號(hào)相反的橫向應(yīng)變，從而構(gòu)成了，從而構(gòu)成了差動(dòng)對(duì)差動(dòng)對(duì)。由于應(yīng)變。由于應(yīng)變片沿圓周方向分布，所以非軸向片沿圓周方向分布，所以非軸向載荷分量被補(bǔ)償，在與軸線(xiàn)任意載荷

31、分量被補(bǔ)償，在與軸線(xiàn)任意夾角的夾角的方向，其應(yīng)變?yōu)榉较?，其?yīng)變?yōu)?： 2cos11211沿軸向的應(yīng)變；沿軸向的應(yīng)變；彈性元件的泊松比。彈性元件的泊松比。當(dāng)當(dāng)=0時(shí)時(shí)SEF1當(dāng)當(dāng)=90時(shí)時(shí)SEF12E：彈性元件的楊氏模量332 2、梁力式傳感器、梁力式傳感器等強(qiáng)度梁彈性元件是一種特殊形式的懸臂梁。梁的固等強(qiáng)度梁彈性元件是一種特殊形式的懸臂梁。梁的固定端寬度為定端寬度為b0，自由端寬度為，自由端寬度為b，梁長(zhǎng)為，梁長(zhǎng)為L(zhǎng)，粱厚為，粱厚為h。力力F作用于梁端三角形頂點(diǎn)上，梁內(nèi)各斷面產(chǎn)生的應(yīng)作用于梁端三角形頂點(diǎn)上，梁內(nèi)各斷面產(chǎn)生的應(yīng)力相等，故在對(duì)力相等，故在對(duì)L方向上粘貼應(yīng)變片位置要求不嚴(yán)。方向上粘貼

32、應(yīng)變片位置要求不嚴(yán)。n橫截面梁橫截面梁n雙空梁雙空梁nS形彈性元件形彈性元件34各種平行雙孔梁各種平行雙孔梁35P（b） （a）應(yīng)變式壓力傳感器3 3、應(yīng)變式壓力傳感器、應(yīng)變式壓力傳感器 測(cè)量氣體或液體壓力的薄板式傳感器，如圖所示。當(dāng)測(cè)量氣體或液體壓力的薄板式傳感器，如圖所示。當(dāng)氣體或液體壓力作用在薄板承壓面上時(shí)，薄板變形，粘氣體或液體壓力作用在薄板承壓面上時(shí)，薄板變形，粘貼在另一面的電阻應(yīng)變片隨之變形，并改變阻值。這時(shí)貼在另一面的電阻應(yīng)變片隨之變形，并改變阻值。這時(shí)測(cè)量電路中電橋平衡被破壞，產(chǎn)生輸出電壓。測(cè)量電路中電橋平衡被破壞，產(chǎn)生輸出電壓。 圓形薄板固定形式：采用嵌固形式，如圖（圓形薄板

33、固定形式：采用嵌固形式，如圖（a）或）或與傳感器外殼作成一體，如圖與傳感器外殼作成一體，如圖 (b)。應(yīng)變片364 4、應(yīng)變式加速度傳感器、應(yīng)變式加速度傳感器殼體殼體機(jī)座機(jī)座aFR1R2m充滿(mǎn)硅油37二、二、 壓阻式傳感器壓阻式傳感器是利用硅的壓阻效應(yīng)和微電子技術(shù)制成的，是一種新的是利用硅的壓阻效應(yīng)和微電子技術(shù)制成的，是一種新的物性型傳感器。物性型傳感器。優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、精度高、易于微型化和優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、精度高、易于微型化和集成化等。集成化等。 （一）（一） 壓阻效應(yīng)壓阻效應(yīng)固體材料在應(yīng)力作用下發(fā)生形變時(shí)，其電阻率發(fā)生變化固體材料在應(yīng)力作用下發(fā)生形變時(shí)，其電阻率發(fā)生變

34、化的現(xiàn)象被稱(chēng)為壓阻效應(yīng)。的現(xiàn)象被稱(chēng)為壓阻效應(yīng)。21dRdR21RdREd2121ERdR對(duì)半導(dǎo)體材料對(duì)半導(dǎo)體材料對(duì)金屬材料對(duì)金屬材料電阻相對(duì)變化量電阻相對(duì)變化量壓阻系數(shù)壓阻系數(shù)應(yīng)力應(yīng)力E彈性模量彈性模量38由于由于E一般都比（一般都比（1+2）大幾十倍甚至上百倍，因此，）大幾十倍甚至上百倍，因此，引起壓阻效應(yīng)的主要原因是引起壓阻效應(yīng)的主要原因是半導(dǎo)體材料電阻相對(duì)變化半導(dǎo)體材料電阻相對(duì)變化，則上式可近似寫(xiě)成則上式可近似寫(xiě)成 式中式中 壓阻系數(shù)；壓阻系數(shù)；E彈性模量；彈性模量； 應(yīng)力；應(yīng)力； 應(yīng)變。應(yīng)變。 上式表明壓阻傳感器的工作原理是基于壓阻效應(yīng)。上式表明壓阻傳感器的工作原理是基于壓阻效應(yīng)。 擴(kuò)

35、散硅壓阻式傳感器的基片是半導(dǎo)體單晶硅。單晶擴(kuò)散硅壓阻式傳感器的基片是半導(dǎo)體單晶硅。單晶硅是硅是各向異性材料各向異性材料，取向不同其特性不一樣。而取向，取向不同其特性不一樣。而取向是用晶向表示的，所謂晶向就是晶面的法線(xiàn)方向。是用晶向表示的，所謂晶向就是晶面的法線(xiàn)方向。ERdR39 C ZOBAXY11晶體晶面的截距表示（二）晶向、晶面的表示方法（二）晶向、晶面的表示方法 結(jié)晶體具有多面體的形態(tài)，由分子、原子或離子結(jié)晶體具有多面體的形態(tài)，由分子、原子或離子有規(guī)則排列而成。多面體的表面由許多晶面圍合而成。有規(guī)則排列而成。多面體的表面由許多晶面圍合而成。晶面與晶面相交的直線(xiàn)稱(chēng)為晶棱，晶棱的交點(diǎn)稱(chēng)為晶體

36、晶面與晶面相交的直線(xiàn)稱(chēng)為晶棱，晶棱的交點(diǎn)稱(chēng)為晶體的頂點(diǎn)。為了說(shuō)明晶格點(diǎn)陣的配置和確定晶面的位置，的頂點(diǎn)。為了說(shuō)明晶格點(diǎn)陣的配置和確定晶面的位置，通常引進(jìn)一組對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)，稱(chēng)為晶軸，用通常引進(jìn)一組對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)，稱(chēng)為晶軸，用X、Y、Z表示。表示。 硅為立方晶體結(jié)構(gòu)，就硅為立方晶體結(jié)構(gòu)，就取立方晶體的三個(gè)相鄰邊為取立方晶體的三個(gè)相鄰邊為X、Y、Z。在晶軸。在晶軸X、Y、Z上取與所有晶軸相交的某晶上取與所有晶軸相交的某晶面為單位晶面，如圖所示。面為單位晶面，如圖所示。 40此晶面與坐標(biāo)軸上的截距為此晶面與坐標(biāo)軸上的截距為OA、OB、OC。已知某晶。已知某晶面在面在X、Y、Z軸上的截距為軸上的截距為OAx、OB

37、y、OCz，它們與，它們與單位晶面在坐標(biāo)軸截距的比可寫(xiě)成單位晶面在坐標(biāo)軸截距的比可寫(xiě)成 p、q、r為沒(méi)有公約數(shù)為沒(méi)有公約數(shù)(1除外除外)的簡(jiǎn)單整數(shù)。取其倒數(shù)得的簡(jiǎn)單整數(shù)。取其倒數(shù)得h、k、l也為沒(méi)有公約數(shù)的簡(jiǎn)單整數(shù)。依據(jù)上式可知，也為沒(méi)有公約數(shù)的簡(jiǎn)單整數(shù)。依據(jù)上式可知，截距截距OAx、OBy、OCz的的晶面晶面，能用三個(gè)簡(jiǎn)單整數(shù)，能用三個(gè)簡(jiǎn)單整數(shù)h、k、l來(lái)表示。來(lái)表示。h、k、l稱(chēng)為密勒指數(shù)。而晶向是晶面的法稱(chēng)為密勒指數(shù)。而晶向是晶面的法線(xiàn)方向，根據(jù)規(guī)定，晶面符號(hào)為線(xiàn)方向，根據(jù)規(guī)定，晶面符號(hào)為(hkl)，晶面全集符號(hào)，晶面全集符號(hào)為為hkl，晶向符號(hào)為，晶向符號(hào)為 hkl，晶向全集符號(hào)為，晶

38、向全集符號(hào)為hkl。rqpOCOCOBOBOAOAzyx:lkhpppOCOCOBOBOAOAzyx:1:1:1:41（三）固態(tài)壓阻器件（三）固態(tài)壓阻器件1 1、固態(tài)壓阻器件的結(jié)構(gòu)原理、固態(tài)壓阻器件的結(jié)構(gòu)原理 利用固體擴(kuò)散技術(shù)，將利用固體擴(kuò)散技術(shù)，將P型雜質(zhì)型雜質(zhì)擴(kuò)散到一片擴(kuò)散到一片N型硅底型硅底層層上，形成一層極薄的上，形成一層極薄的導(dǎo)電導(dǎo)電P型層型層，裝上引線(xiàn)接點(diǎn)后，裝上引線(xiàn)接點(diǎn)后，即形成即形成擴(kuò)散型半導(dǎo)體應(yīng)變片擴(kuò)散型半導(dǎo)體應(yīng)變片。若在圓形硅膜片上擴(kuò)散出。若在圓形硅膜片上擴(kuò)散出四個(gè)四個(gè)P型電阻型電阻，構(gòu)成惠斯登電橋的四個(gè)臂，這樣的敏感，構(gòu)成惠斯登電橋的四個(gè)臂，這樣的敏感器件通常稱(chēng)為固態(tài)壓阻

39、器件，如圖所示。器件通常稱(chēng)為固態(tài)壓阻器件，如圖所示。1 N-Si膜片膜片 2 P-Si導(dǎo)電層導(dǎo)電層 3 粘貼劑粘貼劑 4 硅底座硅底座 5 引壓管引壓管 6 Si 保護(hù)膜保護(hù)膜 7 引線(xiàn)引線(xiàn) 42USCRR+RT恒流源供電ACDBRR+RTR+R+RTR+R+RTE2 2、測(cè)量橋路及溫度補(bǔ)償、測(cè)量橋路及溫度補(bǔ)償為減少溫度影響，壓阻器件一般采用恒流源供電。為減少溫度影響，壓阻器件一般采用恒流源供電。假設(shè)電橋中兩個(gè)支路的電阻相等，即假設(shè)電橋中兩個(gè)支路的電阻相等，即 RABC=RADC=2（R+RT），故有），故有因此，電橋的輸出為因此，電橋的輸出為IIIADCABC21TTBDSCRRRIRRRI

40、UU2121 可見(jiàn)，電橋輸出與電阻變化成可見(jiàn)，電橋輸出與電阻變化成正比，即與被測(cè)量成正比，與恒流正比，即與被測(cè)量成正比，與恒流源電流成正比，即與恒流源電流大源電流成正比，即與恒流源電流大小和精度有關(guān)。但與溫度無(wú)關(guān)，因小和精度有關(guān)。但與溫度無(wú)關(guān)，因此不受溫度的影響。但是，壓阻器此不受溫度的影響。但是，壓阻器件本身受到溫度影響后，要產(chǎn)生零件本身受到溫度影響后，要產(chǎn)生零點(diǎn)溫度漂移和靈敏度溫度漂移，因點(diǎn)溫度漂移和靈敏度溫度漂移，因此必須采取溫度補(bǔ)償措施。此必須采取溫度補(bǔ)償措施。IUSC=IR43（1 1）零點(diǎn)溫度補(bǔ)償）零點(diǎn)溫度補(bǔ)償零點(diǎn)溫度漂移是由于四個(gè)擴(kuò)散電阻的阻值及其溫度系數(shù)零點(diǎn)溫度漂移是由于四個(gè)擴(kuò)

41、散電阻的阻值及其溫度系數(shù)不一致造成的。一般用串、并聯(lián)電阻法補(bǔ)償，如圖。其不一致造成的。一般用串、并聯(lián)電阻法補(bǔ)償，如圖。其中，中，RS是串聯(lián)電阻；是串聯(lián)電阻；RP是并聯(lián)電阻。串聯(lián)電阻主要起調(diào)是并聯(lián)電阻。串聯(lián)電阻主要起調(diào)零作用；并聯(lián)電阻主要起補(bǔ)償作用。零作用；并聯(lián)電阻主要起補(bǔ)償作用。 R2R4R1R3USC溫度漂移的補(bǔ)償RPBCDARSEDi計(jì)算計(jì)算RS、RP的方法的方法44設(shè)設(shè)R1,R2,R3,R4與與R1,R2,R3,R4為四個(gè)橋臂電阻在低為四個(gè)橋臂電阻在低溫和高溫下的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，溫和高溫下的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，RS,RP與與RS、RS分別為分別為RS、RP在低溫與高溫下的欲求數(shù)值。在低溫與高溫下的欲求數(shù)值。根據(jù)以上四式可計(jì)算出根據(jù)以上四式可計(jì)算出RS,RP,RS,RP。從而，計(jì)算出。從而，計(jì)算出常溫下常溫下RS、RP的數(shù)值。的數(shù)值。計(jì)算出計(jì)算出RS、RP后，那么，選擇該溫度系數(shù)的電阻接入后，那么，選擇該溫度系數(shù)的電阻接入橋路，便可起到溫度補(bǔ)償?shù)淖饔?。橋路，便可起到溫度補(bǔ)償?shù)淖饔谩?2231RRRRRRRRPP