电阻应变计式传感器
电阻式传感器的基本原理将被丈量的改变转化成传感器元件电阻值的改变，再经过转化电路变成电信号输出。其类型许多，常用来丈量力、压力、位移、应变、扭矩、加速度等，是现在运用最广泛的传感器之一。
电阻式传感器中的传感元件有应变片、半导体膜片、电位器等。由它们别离制成了应变式传感器、压阻式传感器、电位器式传感器等。本节是要点。
应变式传感器基本上是使用金属的电阻应变效应将被丈量转化为电量输出的一种传感器。这类传感器结构简略，尺度小，重量轻，运用方便，功能安稳牢靠，分辨率高，活络度高，价格又廉价，工艺较老练。因而在航空航天、机械、化工、修建、医学、汽车工业等范畴有很广的使用。
一.作业原理
（一）金属的电阻应变效应
当金属丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值将发生改变，这种效应称为电阻应变效应。
设有一段长为l，截面积为A，电阻率为ρ的导体(如金属丝)，它具有的电阻为：
2-1
当它遭到轴向力F而被拉伸(或紧缩)时，其l、A和ρ均发生改变，如图2-1所示，因而导体的电阻随之发生改变。经过对式(2-1)两头取对数后再作微分，即可求得其电阻相对改变：?
2-2
图1 导体受拉伸后的参数改变
式中 
——资料的轴向线应变，常用单位με(1με=1×10-6mm/mm);
而
其间 r——导体的半径，受拉时r缩小；?
μ——导体资料的泊松比。
代入式（2-2）可得：
2-3
关于金属导体或半导体，上式中右末项电阻率相对改变的受力效应是不一样的，别离评论如下：?
1.金属资料的应变电阻效应?
勃底特兹明(Бриджмен)经过试验研讨发现，金属资料的电阻率相对改变与其体积相对改变之间有如下联系：
2-4
式中 C——由必定的资料和加工方法决议的常数；
? ??
代入式(2-3)，并考虑到实际上ΔR/R，故可得
2-5
式中 
——金属丝材的应变活络系数(简称活络系数)。?
上式标明：金属资料的电阻相对改变与其线应变成正比。这便是金属资料的应变电阻效应。
关于金属资料，
。可见它由两部分组成：前部分为受力后金属丝几许尺度改变所造成的，一般金属μ≈0.3，因而(1+2μ)≈1.6；后部分为电阻率随应变而变的部分。以康铜为例，C≈1，C(1-2μ)≈0.4，所以此刻K0=Km≈2.0。明显，金属丝材的应变电阻效应以结构尺度改变为主。对其他金属或合金, Km=1.8～4.8。?
2.半导体资料的应变电阻效应?
史密兹(C.S.Smith)等学者很早发现，锗、硅等单晶半导体资料具有压阻效应(piezoresisTIve effect：
2-6
式中 σ——作用于资料的轴向应力；?
π——半导体资料在受力方向的压阻系数；?
E——半导体资料的弹性模量。
相同，将式代入式(2-3)，并写成增量方式可得：
2-7
式中 KS=1+2u+πE——半导体资料的应变活络系数。?
综合式(2-5)和式(2-7)可得导电丝材的应变电阻效应为：
2-8?
式中K0——导电丝材的活络系数。
关于半导体资料K0=Ks =(1+2μ)+πE。它也由两部分组成：前部分相同为尺度改变所造成的；后部分为半导体资料的压阻效应所造成的，并且πE>>(1+2μ)，因而半导体丝材的K0=Ks≈πE。可见，半导体资料的应变电阻效应首要根据压阻效应。一般Ks=(50～80)Km。
