電阻應(yīng)變計(jì)能將工程構(gòu)件上的應(yīng)變,，即尺寸變化轉(zhuǎn)換成為電阻變化的變換器（又稱電阻應(yīng)變片）,，簡(jiǎn)稱為應(yīng)變計(jì),。一般由敏感柵,、引線,、粘結(jié)劑,、基底和蓋層組成,。按敏感柵的材料,，電阻應(yīng)變計(jì)分為金屬電阻應(yīng)變計(jì)和半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)兩類,。

一、金屬電阻應(yīng)變計(jì)

絲式應(yīng)變計(jì)：這種應(yīng)變計(jì)的敏感柵最常用的有絲繞式和短接線式兩種,。①絲繞式的敏感柵是用直徑 0.015～0.05毫米的金屬絲連續(xù)繞制而成,，端部呈半圓形。如果安裝應(yīng)變計(jì)的構(gòu)件表面存在兩個(gè)方向的應(yīng)變,，此圓弧端除了感受縱向應(yīng)變外,，還能感受橫向應(yīng)變,，后者稱為橫向效應(yīng)。若對(duì)測(cè)量精度的要求較高,，應(yīng)考慮橫向效應(yīng)的影響并進(jìn)行修正,。②短接線式的敏感柵采用較粗的橫絲，將平行排列的一組直徑為 0.015～0.05毫米的金屬縱絲交錯(cuò)連接而成,，端部是平直的,。它的橫向效應(yīng)很小，但耐疲勞性能不如絲繞式的,。

箔式應(yīng)變計(jì)：這種應(yīng)變計(jì)的敏感柵用厚度0.002～0.005毫米的金屬箔刻蝕成形,。用此法易于制成各種形狀的應(yīng)變計(jì)。箔柵有如下優(yōu)點(diǎn):①橫向部分可以做成比較寬的柵條,，使橫向效應(yīng)較?。虎诓瓥藕鼙?，能較好地反映構(gòu)件表面的變形,，因而測(cè)量精度較高；③便于大量生產(chǎn),；④能制成柵長(zhǎng)很短的應(yīng)變計(jì),。因此，箔式應(yīng)變計(jì)得到廣泛應(yīng)用,。

臨時(shí)基底應(yīng)變計(jì)：制造時(shí)將用紫銅等材料制成的敏感柵粘在作為臨時(shí)基底的框架上,，使用時(shí)用粘結(jié)劑將敏感柵固定在構(gòu)件上,，然后將臨時(shí)基底去掉,。這種應(yīng)變計(jì)多用于測(cè)量高溫條件下的應(yīng)變。

二,、半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)

將半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)安裝在被測(cè)構(gòu)件上,，在構(gòu)件承受載荷而產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)，其電阻率將發(fā)生變化,。半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)就是以這種壓阻效應(yīng)作為理論基礎(chǔ)的,，其敏感柵由鍺或硅等半導(dǎo)體材料制成。這種應(yīng)變計(jì)可分為體型)和擴(kuò)散型兩種,。前者的敏感柵由單晶硅或鍺等半導(dǎo)體經(jīng)切片和腐蝕等方法制成,，后者的敏感柵則是將雜質(zhì)擴(kuò)散在半導(dǎo)體材料中制成的。半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是靈敏系數(shù)大,，機(jī)械滯后和蠕變小,，頻率響應(yīng)高；缺點(diǎn)是電阻溫度系數(shù)大,，靈敏系數(shù)隨溫度而顯著變化,，應(yīng)變和電阻之間的線性關(guān)系范圍小,。正確選擇半導(dǎo)體材料和改進(jìn)生產(chǎn)工藝，這些缺點(diǎn)可望得到克服,。半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)多用于測(cè)量小的應(yīng)變(10-1微應(yīng)變到數(shù)百微應(yīng)變),已廣泛用于應(yīng)變測(cè)量和制造各種類型的傳感器,。

金屬薄膜應(yīng)變計(jì)：半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)中用薄膜作敏感柵的稱為薄膜應(yīng)變計(jì)。它是將金屬,、合金或半導(dǎo)體材料,，用真空鍍膜、沉積或?yàn)R射方法,，在絕緣基底上制成一定形狀的薄膜,，其厚度從幾十納米至幾萬納米不等。薄膜壓力傳感器屬于此類金屬薄膜應(yīng)變計(jì),。此外,，還有靈敏系數(shù)很大的p-n結(jié)半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)和壓電場(chǎng)效應(yīng)應(yīng)變計(jì)。 這種應(yīng)變計(jì)是通過規(guī)定的掩板在表面有絕緣層的金屬材料或玻璃等無機(jī)材料上濺射或沉積一層電阻材料薄膜制成的,，也可采用光刻方法制造,。還可直接將電阻材料沉積在傳感器的彈性敏感元件上，達(dá)到更佳的效果,。

電阻應(yīng)變計(jì)：除了常用的品種和規(guī)格外,，還有各種不同用途的應(yīng)變計(jì)，如溫度自補(bǔ)償應(yīng)變計(jì),、大應(yīng)變應(yīng)變計(jì),、應(yīng)力計(jì)、測(cè)量殘余應(yīng)力的應(yīng)變花等,。利用箔式應(yīng)變計(jì)的制造技術(shù),，還能生產(chǎn)出可以測(cè)量溫度、壓力,、疲勞壽命,、裂紋擴(kuò)展情況的各種片式檢測(cè)元件（包括測(cè)溫片、測(cè)壓片,、疲勞壽命計(jì),、裂紋擴(kuò)展計(jì)等）。

基于電阻-應(yīng)變效應(yīng)的敏感元件,。電阻-應(yīng)變效應(yīng)是指金屬導(dǎo)體的電阻在導(dǎo)體受力產(chǎn)生變形（伸長(zhǎng)或縮短）時(shí)發(fā)生變化的物理現(xiàn)象,。當(dāng)金屬電阻絲受到軸向拉力時(shí)，其長(zhǎng)度增加而橫截面變小,，引起電阻增加,。反之，當(dāng)它受到軸向壓力時(shí)則導(dǎo)致電阻減小。電阻應(yīng)變計(jì)與彈性敏感元件,、補(bǔ)償電阻一起可構(gòu)成多種用途的電阻應(yīng)變式傳感器,。電阻應(yīng)變計(jì)按工藝可分為粘貼式、非粘貼式（又稱張絲式或繞絲式）,、焊接式,、噴涂式等。其中粘貼式應(yīng)變計(jì)（又稱應(yīng)變片）是應(yīng)用最廣,，也是最早出現(xiàn)的應(yīng)變計(jì),。它的工作原理是開爾文勛爵于1856年發(fā)現(xiàn)的。

粘貼式應(yīng)變計(jì)：它主要由 4部分組成,。①由電阻絲制成的敏感柵：是應(yīng)變計(jì)的敏感部分,；②襯底和保護(hù)層：敏感柵粘貼在襯底上，襯底是將傳感器彈性元件表面的應(yīng)變傳遞到電阻絲柵上的中間介質(zhì),，起絕緣作用,；保護(hù)層起保護(hù)電阻絲的作用；③粘合劑：它將電阻絲與襯底粘貼在一起,；④引出線：它起連接測(cè)量導(dǎo)線的作用,。按襯底材料和安裝方法的不同，可把粘貼式應(yīng)變計(jì)分為紙襯式,、膠襯式,、金屬襯底式和臨時(shí)襯底式等。敏感柵又有多種結(jié)構(gòu)形式,，可分為測(cè)量單方向應(yīng)變的單軸式和測(cè)量?jī)蓚€(gè)方向以上應(yīng)變的多軸式（又稱應(yīng)變花）兩類,。

張絲式應(yīng)變計(jì)：它是利用一定結(jié)構(gòu)使金屬電阻絲張緊并能直接受力而產(chǎn)生電阻-應(yīng)變效應(yīng)的一種應(yīng)變計(jì),又稱非粘貼式應(yīng)變計(jì)。一種測(cè)量微小壓力的張絲式應(yīng)變計(jì)是將金屬電阻線繞在固定于彈簧片上的數(shù)個(gè)柱子上制成的,。當(dāng)壓力通過連桿加到彈簧片上時(shí),，彈簧片的變形使柱子移動(dòng)，從而改變電阻線圈的張力而使其電阻發(fā)生變化,。線圈連接成橋式電路,，于是電橋由于橋臂電阻的變化而失去平衡,，產(chǎn)生正比于壓力的輸出電壓,。利用張絲式應(yīng)變計(jì)的原理還可制成扭矩傳感器和加速度計(jì)。本文源自澤天傳感,，轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留出處,。