❝电阻式应变传感器是「利用电阻应变片将应变转换为电阻的变化」，从而实现「电测非电量」的传感器。电阻应变片的工作原理是基于「电阻应变效应」。即在导体产生「机械变形」时，它的「电阻值相应发生变化」。
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「电阻应变效应：」 当金属丝在外力作用下 「发生机械变形时其电阻值将发生彼变化」
对于半径为 的圆导体， ,由材料力学可知，
「几何尺寸变化：」
，
「压阻效应：」
金属材料的电阻相对变化与其 **线应变 ** 成正比。这就是 「金属材料的应变电阻效应。」
锗、硅等单晶半导体材料也具有「压阻效应」，即：
式中， 为作用于材料上的轴向应力； 为半导体在受力方向的压阻系数； 围殴半导体材料的弹性模量。
考虑材料形变导致的电阻变化，半导体材料的电阻变化率可表示为：
式中， 为半导体丝材的 「应变灵敏系数」 。
❝由以上分析可知，「外力作用」而引起的「轴向应变」，将导致电阻丝的「电阻成比例地变化」，通过「转换电路」可将这种「电阻变化转换为电信号输出」。这就是「应变片测量应变的基本原理」。利用金属或半导体材料电阻丝（也称应变丝）的「应变电阻效应」，可以制成测量试件表面应变的「敏感元件」。为在较小的尺寸范围内敏感应变，并产生较大的电阻变化，通常把应变丝制成栅状的应变敏感元件，即「电阻应变计」，简称「应变片」。
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金 属导体（ 3 ：导线或箔）固定在具有栅极形状的绝缘基板（ 4 ）上，以制作电阻应变传感器，称为敏感栅。敏感栅两端为接线（ 1 ）；敏感栅极上方为保护覆盖层（ 2 ）。
将金属丝做成应变片后，其灵敏度系数 通常不等于“标称灵敏系数 ” ， 的值是对一批应变片产品进行抽样测定，得到的各灵敏度系数的平均值。
❝用应变计测量时，通常希望工作温度是恒定的，实际应用时工作温度可能发生变化，致使应变计的工作特性改变而影响输出。这种由「温度变化引起应变计输出变化」的现象，称为「应变片的温度效应」。
「原因有二：」
(1) 应变片敏感栅「本身存在温度效应」 ;
(2) 「试件材料」与「敏感材料」的「线膨胀系数不同」 ，使应 变片产生附加应变。
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(1) 「敏感栅电阻随温度的变化引起的误差」 。当环境温度变化 时，敏感栅材料电阻温度系数为 ，则引起的电阻相对变化为：
其中
(2) 「试件材料的线膨胀引起的误差」。当温度变化 时，因试件材料线膨胀系数 和敏感栅材料的线膨胀系数 不同，应变片将产生附加拉长（或压缩），引起电阻相对变化 。
因此，由温度变化而引起的总电阻变化为：
相应的虚假应变输出为：
「(1) 应变片自补偿法」
通过精心选配敏感栅材料与结构参数，使得当温度变化时，产生的附加应变为零或相互抵消。
① 「选择式自补偿应变片」，也称单丝自补偿应变片。
通过选择合适的敏感栅材料「使温度变化引起的应变片电阻变化导致的虚假应变」和「线膨胀系数不同导致的虚假应变」互相抵消。也就是
优点：容易加工，成本低，
缺点：只适用特定试件材料，温度补偿范围也较窄。
② 「双丝自补偿应变片」
选用「两种具有不同」符号的「电阻温度系数」的金属丝，调整 和 的比例，使温度变化时产生的电阻变化满足:
「(2) 桥路补偿法」
「桥路补偿」，也称「电桥补偿法」，是引入补偿应变片构成测量电桥，是最常用而且效果较好的温度补偿方法。
「(3) 热敏电阻补偿法」
如下图所示，热敏电阻 处在与应变片相同的温度条件下，当应变片的灵敏度随温度升高而下降时 ，热敏电阻 的阻值也下降，从而提高电桥的输出，以补偿因应变片引起的输出下降 。选择分流电阻 的值，可以得到良好的补偿效果。
一个桥臂上为电阻应变片，其他桥臂上为固定电阻，如图所示。设 为电阻应变片， 、 和 为固定电阻。设应变片未承受应变时阻值为 ，电桥处于平衡状态，即满足 ，电桥输出电压 为 0 ；当承受应变时，应变片产生 的变化， 的实际阻值变为 ，电桥不平衡，输出电压为:
若 ,
称为 「电桥电压灵敏度」 。
提高「电源电压 」 或调节「桥臂比 」 ，可以提高单臂电桥的灵敏度。当电源电压一定时，如果 ，则可以有最大的电压灵敏度。此时，电压灵敏度为 ，输出电压为:
若在两个桥臂上接入电阻应变片，其他桥臂上为固定电阻，构成双臂工作电桥，如下图所示。设 为电阻应变片， 和 为固定电阻。设应变片未承受应变时阻值为 ，电桥处于平衡状态，即满足 ， 电桥输出电压为 0 ；当承受应变时，应变片 的电阻增大 ，应变片 的电阻减小 ，且有 ，这种电桥也称为差动电桥。
「双臂电桥输出电压为：」
由上式可知，「差动电桥的输出是线性的」，「没有非线性误差问题」。与单臂电桥相比，「灵敏度提高了一倍」 。
若四个桥臂上为全为电阻应变片，即构成全桥工作电桥。若 ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4 ，构成差 动全桥。电桥输出电压为：
「差动全桥的灵敏度是单臂电桥的 4 倍，是双臂差动电桥的 2 倍。」
❝应变片主要有两个方面的应用：
「一是作为敏感元件」 ，直接用于被测试件的应变测量；
另一方面则是「作为转换元件」 ，通过弹性元件构成传感器，用以对任何能转变成弹性元件应变的「其他物理量作间接测量」 , 比如用作测力传感器。
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「(1)应变式力传感器」
对一根细杆施加一个力 ，这个力除以杆的截面积 ，称为"线应力" ，杆的伸长量 除以原长 ，称为"线应变" 。线应力除以线应变就等于杨氏模量 。
「(2) 悬臂梁式力传感器」
传感器为悬臂梁式传感器。悬臂梁端部受质量块惯性力作用，距端部 处的应变为:
「1. 定义」
热电阻传感器是利用「金属或半导体的电阻值随温度变化的特性」对与温度相关的参量进行检测的装置。
「2. 应用」
测温、测温范围主要在中低温区 。
「3. 金属铂热电阻」
（ 1 ）铂电阻的结构
（ 2 ）热电特性 （ ）
对纯度一定的铂热电阻， 为一常数
精度要求不高时,
（ 3 ）测量温度的方法
「查分度表法」 ： 根据 与 的关系，每隔 制成即 与 的关 系表， 测得热电阻的阻值 ，从分度表上查出对应的温度值。 在线编写查表程序。
「公式计算法」 ： 由测得的热电阻阻值，由热电特性公式计算出相应的温度值。
（ 4 ）铂热电阻的种类
温度为 时， 和 分度号分别为 、 。
（ 5 ）铂热电阻的温度系数
「4. 热敏电阻」
（ 1 ）定义
利用半导体材料的电阻率随温度变化的性质而制成的温度敏感元件。
（ 2 ）工作机理
（ 3 ） 热敏电阻热电特性 （ ～ ）
材料常数 的确定：
测量 ，计算
温度灵敏度的确定:
（ 4 ）热敏电阻的伏安特性
$T
避免电流过大， 电阻体产生自热。
「5. 热电阻传感器的应用」
「金属热电阻传感器」
「温度测量，测量电路采用电桥电路。」
工业用铂电阻采用「三线制」测量电路和「四线制」测量电路。
「三线制补偿原理」
电桥的相临两个桥臂增加了相同导线电阻，差动输出后，可消除导线电阻的影响。
「输出电压：」
（ 2 ）热敏电阻传感器
「① 温度控制」
实现某一小温度范 围 ～ 的温度控制 。
② 温度补偿
「补偿原理」
合理选择电路参数，使
