德國IFM易福門傳感器上海營銷中心
用于低溫環(huán)境下工作的電阻應(yīng)變式傳感器基本結(jié)構(gòu)形式與同類常溫用的電阻應(yīng)變式傳感器基本相同，但是傳感器的選材、應(yīng)用工藝等方面應(yīng)低溫應(yīng)用環(huán)境特殊性來加以選擇，主要在于以下幾個方面:
傳感器彈性體設(shè)計和材料選擇
　　低溫電阻應(yīng)變式傳感器彈性體設(shè)計準(zhǔn)則基本與各類高溫用電阻應(yīng)變式傳感器相同。傳感器精度要求，使用壽命及輸出靈敏度等，彈性體應(yīng)變量一般控制 800到1500 m m/m 范圍內(nèi)。傳感器彈性體材料，要求在低溫條件下，具有良好彈性，高抗拉強(qiáng)度，高疲勞壽命以及不發(fā)生脆性斷裂等等。，一般來說常溫用彈性體材料大都可以選用。但目前，壓力傳感器常選用不銹鋼、鋁合金、鈹青銅及殷鋼等，而引伸計等傳感器可選用鈹青銅、鈦合金等材料。
低溫電阻應(yīng)變片
　　低溫應(yīng)變片是低溫電阻應(yīng)變式壓力傳感器關(guān)鍵敏感元件，其性能影響著壓力傳感器各項(xiàng)性能指標(biāo)。低溫應(yīng)變片通常是由基底、敏感柵、膠粘劑及覆蓋層等部分組成。各組成元件材料性能又直接影響著低溫應(yīng)變片基本性能。
　　電阻應(yīng)變式壓力傳感器是由膠粘劑粘貼傳感器彈性體上，當(dāng)外力作用下，彈性體發(fā)生變形時，彈性體變形膠粘劑層傳遞到敏感柵上，引起敏感柵材料電阻發(fā)生變化，其電阻變化值與彈性體所受外力之間是呈線性關(guān)系，測量電阻變化值即可知彈性體所受外力。傳感器實(shí)際工作時，彈性體受到外力作用，與此同時還受到環(huán)境溫度變化影響，應(yīng)變片受溫度變化引起虛假輸出通常稱為熱輸出，其值與應(yīng)變片敏感柵材料電阻溫度系數(shù)、靈敏系數(shù)、線膨脹系數(shù)、彈性體材料線膨脹系數(shù)以及溫度變化等有關(guān)。對于傳感器來說，通常都要求所用應(yīng)變片熱輸出值小，這樣才能保證精度和穩(wěn)定性。
低溫膠粘劑和防護(hù)劑
　　膠粘劑和防護(hù)劑對低溫電阻應(yīng)變式傳感器性能有直接關(guān)系。特別是膠粘劑，它對壓力傳感器尤為重要。大量試驗(yàn)證明：
　　(1)低溫應(yīng)變片基底材料，一般都采用聚酰亞胺膜是以玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧 - 酚醛膠膜為宜，這些材料低溫下收縮率小，柔性好，與膠粘劑之間粘合效果也好。
　　(2)粘貼應(yīng)變片膠粘劑一般都采用熱固性型膠粘劑如聚酰亞胺、改性環(huán)氧 - 酚醛膠。這類膠粘劑貼片后，經(jīng)加壓回?zé)峁袒昂蠊袒幚砗螅z層具有很高粘結(jié)強(qiáng)度，電絕緣性能好，傳感器蠕變、滯后及零漂小，傳感器穩(wěn)定性也好。
    (3)低溫下防護(hù)劑對提高壓力傳感器穩(wěn)定性有極重要作用。壓力傳感器應(yīng)用場合，彈性體表面應(yīng)變片溫度由室溫逐漸致冷介質(zhì)注入而降低。彈性體冷卻過程中，將空氣中微量水分吸附彈性體表面，形成白霜。當(dāng)傳感器經(jīng)受周期性溫度變化時，應(yīng)變片表面白霜熔化成水分，使應(yīng)變片、膠粘劑吸收水分而使絕緣電阻發(fā)生變化（降低），引起傳感器零漂，蠕變、滯后增大，嚴(yán)重時會使傳感器失效。
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壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉
及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、
機(jī)床、管道等眾多行業(yè)，下面就簡單介紹一些常用傳感器原理及其應(yīng)用
1 、應(yīng)變片壓力傳感器原理與應(yīng)用
力學(xué)傳感器的種類繁多，如電阻應(yīng)變片壓力傳感器、半導(dǎo)體應(yīng)變片壓力傳感器、壓阻式
壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳
感器等。但應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價格和較高的精度以及較好
的線性特性。下面我們主要介紹這類傳感器。
在了解壓阻式力傳感器時，我們首先認(rèn)識一下電阻應(yīng)變片這種元件。電阻應(yīng)變片是一種
將被測件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成
部分之一。電阻應(yīng)變片應(yīng)用最多的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片
又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)
生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)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(yīng)變片在受力時產(chǎn)生的阻值變化通
常較小，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過后續(xù)的儀表放大器進(jìn)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(jī)構(gòu)。