德國IFM易福門傳感器上海營銷中心
用于低溫環(huán)境下工作的電阻應變式傳感器基本結構形式與同類常溫用的電阻應變式傳感器基本相同，但是傳感器的選材、應用工藝等方面應低溫應用環(huán)境特殊性來加以選擇，主要在于以下幾個方面:
傳感器彈性體設計和材料選擇
　　低溫電阻應變式傳感器彈性體設計準則基本與各類高溫用電阻應變式傳感器相同。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。
低溫電阻應變片
　　低溫應變片是低溫電阻應變式壓力傳感器關鍵敏感元件，其性能影響著壓力傳感器各項性能指標。低溫應變片通常是由基底、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變片基本性能。
　　電阻應變式壓力傳感器是由膠粘劑粘貼傳感器彈性體上，當外力作用下，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系，測量電阻變化值即可知彈性體所受外力。傳感器實際工作時，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，應變片受溫度變化引起虛假輸出通常稱為熱輸出，其值與應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。對于傳感器來說，通常都要求所用應變片熱輸出值小，這樣才能保證精度和穩(wěn)定性。
低溫膠粘劑和防護劑
　　膠粘劑和防護劑對低溫電阻應變式傳感器性能有直接關系。特別是膠粘劑，它對壓力傳感器尤為重要。大量試驗證明：
　　(1)低溫應變片基底材料，一般都采用聚酰亞胺膜是以玻璃纖維增強環(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)加壓回熱固化及后固化處理后，膠層具有很高粘結強度，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。壓力傳感器應用場合，彈性體表面應變片溫度由室溫逐漸致冷介質注入而降低。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。當傳感器經(jīng)受周期性溫度變化時，應變片表面白霜熔化成水分，使應變片、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，嚴重時會使傳感器失效。
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壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應用于各種工業(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用
1 、應變片壓力傳感器原理與應用
力學傳感器的種類繁多，如電阻應變片壓力傳感器、半導體應變片壓力傳感器、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，我們首先認識一下電阻應變片這種元件。電阻應變片是一種
將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應變傳感器的主要組成
部分之一。電阻應變片應用最多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片
又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。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 轉換和CPU ）顯示或執(zhí)行機構。