應變式壓力傳感器是把壓力的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化來進行測量的，應變片是由金屬導體或半導體制成的電阻體，其阻值隨壓力所產(chǎn)生的應變而變化。

　　1、應變式壓力傳感器分類介紹

　　應變計中應用最多的是粘貼式應變計（即應變片）。它的主要缺點是輸出信號小、線性范圍窄，而且動態(tài)響應較差（見電阻應變計、半導體應變計）。但由于應變片的體積小，商品化的應變片有多種規(guī)格可供選擇，而且可以靈活設計彈性敏感元件的形式以適應各種應用場合，所以用應變片制造的應變式壓力傳感器仍有廣泛的應用。按彈性敏感元件結(jié)構(gòu)的不同，應變式壓力傳感器大致可分為應變管式、膜片式、應變梁式、組合式四種。

　　①應變管式?　又稱應變筒式。它的彈性敏感元件為一端封閉的薄壁圓筒，其另一端帶有法蘭與被測系統(tǒng)連接（圖1）。在筒壁上貼有2片或4片應變片，其中一半貼在實心部分作為溫度補償片，另一半作為測量應變片。當沒有壓力時 4片應變片組成平衡的全橋式電路;當壓力作用于內(nèi)腔時，圓筒變形成“腰鼓形”，使電橋失去平衡，輸出與壓力成一定關(guān)系的電壓。這種傳感器還可以利用活塞將被測壓力轉(zhuǎn)換為力傳遞到應變筒上或通過垂鏈形狀的膜片傳遞被測壓力。應變管式壓力傳感器的結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、適用性強，在火箭彈、炮彈和火炮的動態(tài)壓力測量方面有廣泛應用。

　?、谀て?/span>?　它的彈性敏感元件為周邊固定圓形金屬平膜片。膜片受壓力變形時，中心處徑向應變和切向應變均達到正的最大值，而邊緣處徑向應變達到負的最大值，切向應變?yōu)榱?。因此常把兩個應變片分別貼在正負最大應變處，并接成相鄰橋臂的半橋電路以獲得較大靈敏度和溫度補償作用。采用圓形箔式應變計（見電阻應變計）則能最大限度地利用膜片的應變效果（圖2）。這種傳感器的非線性較顯著。膜片式壓力傳感器的最新產(chǎn)品是將彈性敏感元件和應變片的作用集于單晶硅膜片一身，即采用集成電路工藝在單晶硅膜片上擴散制作電阻條，并采用周邊固定結(jié)構(gòu)制成的固態(tài)壓力傳感器（見壓阻式傳感器）。

　　③應變梁式?　測量較小壓力時，可采用固定梁或等強度梁的結(jié)構(gòu)。一種方法是用膜片把壓力轉(zhuǎn)換為力再通過傳力桿傳遞給應變梁。圖3中兩端固定梁的最大應變處在梁的兩端和中點，應變片就貼在這些地方。這種結(jié)構(gòu)還有其他形式，例如可采用懸梁與膜片或波紋管構(gòu)成。

　　④組合式?　在組合式應變壓力傳感器中，彈性敏感元件可分為感受元件和彈性應變元件。感受元件把壓力轉(zhuǎn)換為力傳遞到彈性應變元件應變最敏感的部位，而應變片則貼在彈性應變元件的最大應變處。實際上較復雜的應變管式和應變梁式都屬于這種型式。感受元件有膜片、膜盒、波紋管、波登管等，彈性應變元件有懸臂梁、固定梁、Π形梁、?環(huán)形梁、薄壁筒等。它們之間可根據(jù)不同需要組合成多種型式。

　　2、應變片使用方法

　　通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學應變基體上，當基體受力發(fā)生應力變化時，電阻應變片也一起產(chǎn)生形變，使應變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應變片在受力時產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應變片都組成應變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進行放大，再傳輸給處理電路（通常是a/d轉(zhuǎn)換和cpu）顯示或執(zhí)行機構(gòu)。

　　常用的力測量方法是用應變片和應變儀測量構(gòu)件的表面應變，根據(jù)應變和應力、力之間的關(guān)系，確定構(gòu)件的受力狀態(tài)。

　　應變儀采用交流電橋時，輸出特性與直流電橋（直流電橋的輸出特性）類似。應變片的布置和電橋組接（簡稱布片組橋）應根據(jù)被測量和被測對象受力分布來確定。還應利用適當?shù)牟计M橋方式消除溫度變化和復合載荷作用的影響。

　　測量拉伸（壓縮）應變時要采用適當?shù)牟计M橋方式，以便達到溫度補償（測軸向拉（壓）時的溫度補償）、消除彎矩影響（用雙工作片消除溫度的影響）和提高測量靈敏度（用四工作片提高測量的靈敏度）的目的。

　　常用應力測量的布片和組橋方式：?當試件受到彎矩作用時，其上、下表面會分別產(chǎn)生拉應變或壓應變?？赏ㄟ^應變測量求得彎矩，布片接橋時要注意利用電橋特性，在輸出中保留彎應變的影響，消除軸向拉、壓力產(chǎn)生的應變成分。