金属电阻丝应变片与半导体应变片在工作原理上有何区别

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d性敏感元件上间接地感受被测外力。利用不同构形的d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d、车辆、船舶、机床、桥梁等各种设备的机械量测量。

金属电阻应变片的工作原理主要基于电阻的应变效应，即导体的电阻随着机械变形而发生变化的现象。它由保护片、感应栅、基底和引线四个部份组成。感应栅是由应变灵敏系数比较大的电阻丝制成。当金属电阻丝受外力作用时，其长度和截面积都发生了变化，从而改变了电阻丝的电阻值。当电阻丝受外力伸长时，长度增加，截面积减小，电阻增大当受压缩短时，长度变短，截面积增加，电阻变小。因此，只要测出电阻的变化，便可通过换算得知金属丝的应变情况。

半导体应变片主要采用硅半导体的压-阻效应制作而成，如果在半导体晶体上施加作用力，晶体除产生应变外，其电阻率也会发生变化。和金属电阻应变片相比，它的灵敏系数很高，可达100-200，但是在温度稳定性和可重复性方面不如金属电阻应变片。

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