金属应变片与半导体应变片在工作原理上有何异同？

一、电阻丝应变片与半导体应变片的区别：
1、工作原理不同：
电阻应变片的测量原理为：金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外，还与金属丝的长度，横截面积有关。将金属丝粘贴在构件上，当构件受力变形时，金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化，进而发生电阻变化。
半导体应变片是一种利用半导体单晶硅的压阻效应制成的一种敏感元件。压阻效应是半导体晶体材料在某一方向受力产生变形时材料的电阻率发生变化的现象（见压阻式传感器）。
2、应用不同：
丝绕式电阻片，目前广泛使用的有半圆弯头平绕式，这种电阻片多用纸底和纸盖，价格低廉，适于实验室广泛使用，缺点是精度较差，横向效应系数较大。半导体应变片主要应用于飞机、导弹、车辆、船舶、机床、桥梁等各种设备的机械量测量。
二、半导体应变片的优缺点：
半导体应变片最突出的优点是灵敏度高，这为它的应用提供了有利条件。另外，由于机械滞后小、横向效应小以及它本身体积小等特点，扩大了半导体应变片的使用范围。
其最大的缺点是温度稳定性差、灵敏度离散程度大（由于晶向、杂质等因素的影响）以及在较大应变作用下非线性误差大等，给使用带来一定困难。
三、电阻丝应变片的优缺点：优点是价格低廉，缺点是精度较差，横向效应系数较大。

扩展资料：
体型半导体应变片的相关种类。
1、普通型:它适合于一般应力测量；
2、温度自动补偿型：它能使温度引起的导致应变电阻变化的各种因素自动抵消，只适用于特定的试件材料；
3、灵敏度补偿型：通过选择适当的衬底材料（例如不锈钢），并采用稳流电路，使温度引起的灵敏度变化极小；
4、高输出（高电阻）型：它的阻值很高（2～10千欧）,可接成电桥以高电压供电而获得高输出电压，因而可不经放大而直接接入指示仪表。
参考资料来源：百度百科-电阻应变片
参考资料来源：百度百科-半导体应变片

金属电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上的不同在于电阻变化的原因不同：
金属电阻丝应变片是导体的形状变化从而引起阻值相应的变化。
半导体应变片是半导体的电阻率发生变化从而引起电阻相应的变化。
（1）电阻应变片，是由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。电阻应变片是由Φ=0.02-0.05mm的康铜丝或镍铬丝绕成栅状(或用很薄的金属箔腐蚀成栅状)夹在两层绝缘薄片中(基底)制成。用镀银铜线与应变片丝栅连接，作为电阻片引线。电阻应变片有多种形式，常用的有丝式和箔式。

（2）利用半导体单晶硅的压阻效应制成的一种敏感元件，又称半导体应变片。压阻效应是半导体晶体材料在某一方向受力产生变形时材料的电阻率发生变化的现象(见压阻式传感器)。半导体应变片需要粘贴在试件上测量试件应变或粘贴在弹性敏感元件上间接地感受被测外力。利用不同构形的弹性敏感元件可测量各种物体的应力、应变、压力、扭矩、加速度等机械量。
（3）半导体应变片与电阻应变片相比，具有灵敏系数高(约高 50~100倍)、机械滞后小、体积小、耗电少等优点。P型和N型硅的灵敏系数符号相反，适于接成电桥的相邻两臂测量同一应力。早期的半导体应变片采用机械加工、化学腐蚀等方法制成，称为体型半导体应变片。它的缺点是电阻和灵敏系数的温度系数大、非线性大和分散性大等。这曾限制了它的应用和发展。自70年代以来，随着半导体集成电路工艺的迅速发展，相继出现扩散型、外延型和薄膜型半导体应变片，上述缺点得到一定克服。半导体应变片主要应用于飞机、导弹、车辆、船舶、机床、桥梁等各种设备的机械量测量。

金属应变片是通过变形改变丝栅的几何尺寸，而它的电阻率一般不变，半导体应变片是基于压阻效应而工作的，就是说沿半导体晶轴的应变，使它的电阻率有很大的变化，从而产生电阻变化，这是不同。

金属应变片的优点：

1、结构简单频率特性好。

2、价格低廉品种多样。

3、可在高(低)温、高速、高压、强烈振动、强磁场及核辐射和化学腐蚀等恶劣条件下正常工作。

缺点：具有非线性，输出信号微弱，抗干扰能力较差，因此信号线需要采取屏蔽措施；只能测量一点或应变栅范围内的平均应变，不能显示应力场中应力梯度的变化等；不能用于过高温度场合下的测量。

扩展资料：

电阻应变片的工作原理是基于应变效应制作的，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，这种现象称为“应变效应”。

半导体应变片是用半导体材料制成的，其工作原理是基于半导体材料的压阻效应。压阻效应是指当半导体材料某一轴向受外力作用时，其电阻率发生变化的现象。

应变片是由敏感栅等构成用于测量应变的元件，使用时将其牢固地粘贴在构件的测点上，构件受力后由于测点发生应变，敏感栅也随之变形而使其电阻发生变化，再由专用仪器测得其电阻变化大小，并转换为测点的应变值。

金属电阻应变片品种繁多，形式多样，常见的有丝式电阻应变片和箔式电阻 应变片。

参考资料来源：百度百科-应变片

19633951711：金属材料应变片和半导体材料应变片在工作原理上有何不同?各有什么优...
韩亮斧 ：答：金属材料应变片的工作原理主要基于金属的电阻应变效应。当金属受到外力作用产生应变时，其电阻率会发生变化，从而导致电阻值的变化。这种变化可以通过测量电路转换为电信号，进而反映出应变的大小。半导体材料应变片则是利用半导体材料的压阻效应来工作的。半导体材料的电阻率对其所受的应力非常敏感，当受到外力作...

19633951711：金属应变片与半导体应变片在工作原理上的区别是什么?
韩亮斧 ：答：金属电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上的不同在于电阻变化的原因不同：金属电阻丝应变片是导体的形状变化从而引起阻值相应的变化。半导体应变片是半导体的电阻率发生变化从而引起电阻相应的变化。（1）电阻应变片，是由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。电阻应变片是由Φ...

19633951711：电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别?各有何优缺点?应如何...
韩亮斧 ：答：1、工作原理不同：电阻应变片的测量原理为：金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外，还与金属丝的长度，横截面积有关。将金属丝粘贴在构件上，当构件受力变形时，金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化，进而发生电阻变化。半导体应变片是一种利用半导体单晶硅的压阻效应制成的一种敏感元件。压阻...

19633951711：电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别?各有何优缺点?_百度...
韩亮斧 ：答：金属电阻应变片是基于金属的电 阻应变效应原理。半导体应变片是基 于压阻效应。压阻式的优点：1. 灵敏 度高 2. 机械滞后小，横向效应小，精 度高，体积小、重量轻、动态频响 高，易于集成 缺点：温度稳定性差， 灵敏度分散度大，较大的应力作用下 非线性误差大，机械强度低。 电阻应 变式传感器特...

19633951711：电阻应变片与半导体应变片的工作原理有何不同?它们各有何特点?_百度知 ...
韩亮斧 ：答：电阻应变片是利用金属合金体形变导致电阻变化的原理制成的形变传感器，半导体应变片是利用半导体结构形变导致载流子密度变化制成的形变传感器。电阻应变片的优点是变化率稳定，受温度影响小的优点，但是，它的缺点是变化值很微小，检出比较困难；半导体应变片的优点是灵敏度高，输出值电平高，但是，它的稳定差...

19633951711：金属电阻应变片与半导体应变片的工作原理有何异同
韩亮斧 ：答：不同点为灵敏度不同，温度影响不同等。金属电阻应变片和半导体应变片的工作原理都是在外界力作用下产生机械变形，从而导致材料的电阻发生变化。金属应变片工作原理的灵敏度相对较低，而半导体应变片工作原理的灵敏度较高。金属应变片工作原理受温度影响较小，而半导体应变片工作原理对温度较为敏感。

19633951711：金属电阻应变片与半导体应变片的工作原理有何异同
韩亮斧 ：答：半导体应变片则是基于压阻效应工作的。1、金属电阻应变片的工作原理是基于金属材料的应变电阻效应，金属丝沿轴向受到拉伸或压缩，其阻值增大或减小，此现象为电阻应变效应。2、半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的压阻效应，半导体沿某一轴向受到应力而产生应变时，其电阻率发生变化，此现象为压阻效应。

19633951711：电阻应变片与半导体应变片的工作原理有何区别
韩亮斧 ：答：电阻应变片的工作原理是金属在受力的情况下,截面会发生变化,从而电阻发生变化,通过这个原理,配合应变测试仪和软件,可以测量出被测试物的变形量.半导体应变片是利用半导体结构形变导致载流子密度变化制成的形变传感器.电阻应变片的特点是抗批量强度高,应变系数稳定,但是应变系数相比半导体应变片较小,因此应变...

19633951711：金属电阻应变片与半导体应变片的工作原理有何异同
韩亮斧 ：答：不同点：金属电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应，利用的是金属材料的电阻定律，应变片的结构尺寸变化时，电阻相应地变化，其电阻率ρ 并未发生变化。半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的压阻效应，压阻效应又是指当半导体材料的某一轴向受力作用，其电导率ρ 则发生变化的现象。

19633951711：金属电阻应变片和半导体应变片的原理各是什么?各自优缺点?
韩亮斧 ：答：都说了金属电阻应变片，他的作用原理为外力使得金属变形从而改变内阻使输出的参数进行变化，这种应变片工作时变形量偏大，线性度好，对低密度物体进行测量比较准确。半导体也叫压电晶体应变片，这种材料几何性质发生变化的时候会在晶体的轴上产生电势，这种应变片变形量小，产生的参数线性度差要经过运算后...