4.1.1电位器式传感器
若把CB短接,电位器作为变阻器使用
???f(x)
RxRABRAC
若把电位器作分压器使用
UU
??f(x)?f(x)
UxUACR
RAB
n按输入-输出特性分：线性电位器非线性电位器
n按结构形式分：线绕式电位器非线绕式电位器
n应用：
n电位器式位移传感器电位器式加速度传感器电位器式压力传感器
1.光电导层
2.基体
3.电阻带
4.窄光束
5.导电电极
线绕电位器与光电电位器结构
4、1、2应变式传感器和压阻式传感器
金属丝受拉时，l变长、r变小，导致R变大。
ll
R????
A?r2
应变式电阻传感器
一、应变效应的理论基础
2
1．金属导体的r2
LA=πr
电阻(线材)
L
R??L：长度，A截面积、ρ电阻率
A
两边取对
数再微分?R?L???A
???
RL?A
给出了总电阻的相对变化量与其它三个量的相对变化的关系。在
力的作用下，L、A、ρ均可发生变化，R也就发生变化。
?R?L?A??
???
RLA?
?L
??轴向线应变
L
?AK:应变灵敏系数dr/r
??2???为泊松比(??)
Adl/l
??
?C(1?2?)?
?
?R
?K?
R
金属材料的应变电阻效应以结构尺寸变化为主，包括轴向应变
和径向应变。
?R
?k?
Rm
Km金属电阻丝的应变灵敏系数，约等于2。
对半导体材料，电阻相对变化主要由于受力后电阻率发生变化而引起（压阻效应）
压阻效应：半导体材料受到应力作用时，其电阻率会发生变化。
?R
?k?,
Rs
Ks半导体的应变灵敏系数，约等于50--100。
?
E?
?
应力FF
??E???????
AAE
?RF
?K??K
RAE
因此，将应变片牢固粘贴在试件或力敏感器上，如果应变片
的灵敏系数K和试件的横截面积A以及弹性模量Ｅ均为已知，则
只要设法测出?R/R的数值，即可获知试件受力Ｆ的大小。
在材料力学中，?=?l/l称为电阻丝的轴向应变，也称纵向
应变。?通常很小，常用10-6表示。例如，当?为0.000001时，在
工程中常表示为1?10-6或?m/m。在应变测量中，也常将之称为
微应变(1με)。1000με＝0.001?
由金属或半导体制成的应变-电阻转
换元件称为电阻应变片，简称应变片。
金属应变片的电阻变化范围很小，如果直接
用欧姆表测量其电阻值的变化将十分困难，且误
差很大。