FESTO传感器电阻应变片

FESTO传感器是基于这样个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。

由此可见，电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。下面就这三方面简要论述。

FESTO传感器电阻应变片

FESTO传感器电阻应变片是把根电阻丝机械的分布在块有机材料制成的基底上，即成为片应变片。他的个重要参数是灵敏系数K。我们来介绍下它的意义。

设有个金属电阻丝，其长度为L，横截面是半径为r的圆形，其面积记作S，其电阻率记作ρ，这种材料的泊松系数是μ。当这根电阻丝未受外力作用时，它的电阻值为R：

R = ρL/S（Ω） （2—1）

FESTO传感器当他的两端受F力作用时，将会伸长，也就是说产生变形。设其伸长ΔL，其横截面积则缩小，即它的截面圆半径减少Δr。此外，还可用实验证明，此金属电阻丝在变形后，电阻率也会有所改变，记作Δρ。

对式（2--1）求全微分，即求出电阻丝伸长后，他的电阻值改变了。我们有：

其中，负号表示伸长时，半径方向是缩小的。μ是表示材料横向效应泊松系数。把式（2—4）（2—5）代入（2--3），有

FESTO传感器说明了电阻应变片的电阻变化率（电阻相对变化）和电阻丝伸长率（长度相对变化）之间的关系。

需要说明的是：灵敏度系数K值的大小是由制作金属电阻丝材料的性质决定的个常数，它和应变片的形状、尺寸大小无关，不同的材料的K值般在1.7—3.6之间；其次K值是个无因次量，即它没有量纲。

FESTO传感器是工业实践中总线为常用的种传感器。般普通压力传感器的输出为模拟信号，模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。或在段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的FESTO传感器。

在选择FESTO传感器的时候如何理解负压问题直是困扰用户的个问题，选择不好会导致使用效果变差达不到设计要求，压力传感器用来测负压或者真空度经常遇到，经常接触负压压力传感器的人会发现般负压传感器测负压的总线大量程是-100kpa或者说是-0.1MPA。但是有极少数说能测到-300kpa甚更低，这到底是怎么回事呢？其实这是两个不同的角度分析的。学过物理的都知道真空的压力是-100kpa，所以说般FESTO传感器测量的总线低压力就是-100kpa是根据这个来的，所以市面上的负压传感器基本上都是总线低能测-100kap，那-300kpa的传感器是怎么回事呢？-300kpa其实不是参照大气压力来的，物理上都讲究个参照物，你可以这样理解，在个密封的箱子里面充满300kpa的高压气体，里面套放着个真空的箱子，我们用负压传感器放在外面大箱子里来测量里面小箱子的压力，这样就会显示个-300kpa，所以说-300kpa的压力就是这样产生的。它不是参照大气压力的。理解了这个概念对我们选择负压传感器是很有帮助的，这样我们就不会选错压力传感器，这就是为什么我们经常帮客户选择压力传感器的时候会问他的使用环境再问他的量程是。只有这样才不会选错FESTO传感器。