應變式傳感器工作原理
應變式傳感器之金屬電阻應變片工作原理
一、金屬電阻應變效應
基于金屬的應變應變效應:金屬絲的電阻隨著它所受的機械形變(拉伸或壓縮) 而發生相應的變化的現象稱為金屬的電阻應變效應。
長為l、 截面積為A、 電阻率為ρ的金屬或半導體絲, 電阻
若導電絲在
軸向受到應力的作用, 其長度變化Δ
l, 截面積變化ΔA, 電阻率變化Δρ, 而引起電阻變化ΔR, 則

為單根導電絲的靈敏系數, 表示當發生應變時, 其電阻變化率與其應變的比值。
對金屬: πE很小, 可忽略不計, μ=0.25~0.5, 故 k0=1+2μ≈1.5~2;
對半導體: πE比1+2μ大得多, 壓阻系數π=(40-50)×10-11m2/N, 楊氏模量E=1.67×1011Pa, 則πE≈50~100, 故(1+2μ)可以忽略不計。
可見, 半導體靈敏度要比金屬大50~100倍。