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利用硅的压阻效应和微电子技术制成。压阻效应:单晶硅在受到应力作用后,其电阻率发生明显变化。定义:是将被测参数转换成电容量的测量装置。与电阻、电感式传感器相比具有测量范围大、灵敏度高、动态响应时间短、机械损失小、结构简单等优点。缺点:寄生电容(包括连接电容板的导线电容和传感器本身的泄露电容)影响较大。电容的公式: ,式中:C为电容量,ε为两板间介质的介电常数,S为板相互覆盖面积,d为板间距。
纵向压电效应:是指对于压电效应材料来讲,沿电轴(x轴)方向施加压力产生的压电效应。横向压电效应:沿机械轴(y轴)方向的力作用下产生电荷的压电效应。电阻应变片是用于测量应变的元件。它能将机械构件上应变的变化转换为电阻变化。其电阻的相对变化率为∆R/R=Ks*ε。其中,Ks为材料的应变灵敏系数,其物理意义是单位应变的电阻变化率,标志着该类丝材电阻应变片效应显著与否。ε为应变,为无量纲。横向应变量εr=-με(纵向应变量)。
传感器一般是由敏感元件、转换电路、转换原件组成。其中敏感原件是与被测物体相接触的原件,可以准确感受被测物体物理。转换原件是把敏感原件所探测到的物理量装换成电流信号,然后将电信号传送给转换电路。然后转换电路再将电信号转换成电量,以方便我们的识别。传感器的特性有静态和动态之分。静态特性:当传感器的输入物理量为一个固定数值,或者随着时间延长缓慢变化的时候,传感器与输入量之间的关系,我们称之为静态特性。动态特性:是指传感器输出量随着时间变化,输入量的响应特征叫动态特征。它取决于传感器的本身输出信号的形式。