单桥式应变片模块使用手册，测量弯曲形变、拉伸压缩、扭矩扭力、剪切力等压力传感

[单桥 应变片传感器模块]

一、产品介绍

应变片有很多种类。一般的应变片是在称为基底的塑料薄膜(15~16um)上贴上由薄金属箔材制成的敏感栅(36um)，然后再覆盖上一层薄膜作成迭层构造。

将应变片贴在被测定物上，使其随着被测定物的应变一起伸缩，这样里面的金属箔材就随着应变伸长或缩短。很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化。应变片就是应用这个原理，通过测量电阻的变化而对应变进行测定。一般应变片的敏感栅使用的是铜铬合金，其电阻变化率为常数与应变成正比例关系。

将应变片贴在被测定物上，使其随着被测定物的应变一起弯曲，这样里面的金属箔材就随着应变弯曲。应变片在弯曲时其电阻会随之变化，经转换模块处理以后相应的输出电压也会发生变化，从而根据电压值测量弯曲角度值。

应变片传感器模块将微小的电阻变化，经过信号放大转换为电压信号变化，可直接被检测装置检测到，以测量应力变化。这款应变片模块可以测量正反两个方向的弯曲角度变化，精度高，体积小巧，性价比高，非常适合科研、检测、实验等场合使用。

二、模块介绍及引脚定义

模块输出电压范围DC0V~5V，如下图所示，模块说明如下：

三、应变片技术参数

同时也支持以下规格尺寸的应变片

四、传感器模块技术指标

1、模块技术参数

供电电压：5V

模拟输出电压范围：DC0V~5V

初始电压调节电位器阻值：1KΩ

模块尺寸：长32mm *宽20mm*高13.5mm

孔位规格：M2

四、传感器使用方法

随着弯曲角度的增大，应变片的形变量会相应的增大，对应的应变片阻值也会发生变化，然后经过应变片模块将微小的电阻变化转换为电压变化，从而进行弯曲角度的测量。应变片和模块使用方法建议按照以下步骤。

（1） 将应变片与应变片模块连接好，供电5V电压。

（2） 在应变片水平静置状态下调节零点校准电位器，使AO的输出电压为0V左右。

（3） 粘贴好应变片进行测量。（电压值可通过直流电压表测量，也可通过单片机进行采集；正向弯曲数值增大，反向弯曲数值减小）

3、模块标定示例

（1） 在应变片水平静置状态下调节零点校准电位器，使AO的输出电压为2V；

（2） 弯曲应变片至90°，记录AO的输出电压值为3V；弯曲应变片至-90°记录AO的输出电压值为1V。（单片机采集负电压可使用24位差分ADC转换芯片CS1237，参见示例代码）

（3） 两点确定一条直线确定线性关系式为y=90x-180；AO输出电压值为2.5V时，计算当前的弯曲角度为45°；AO输出电压为1.3V时弯曲角度为-63°。

注意事项

（1） 由于传感器直接存在个体差异，首次使用时需进行零点和最大值校准。

（2） 避免过度外力操作，损坏应变片。

（3） 应变片带夹片使用或者用胶水水平粘贴在物体表面使用（粘贴方法参见粘贴使用手册）

*应变片模块输出的模拟量如何换算为应变值?

应变片模块的输出模拟量可以通过使用应变灵敏度系数来换算为应变值。应变灵敏度系数是应变片模块的一个特性参数表示单位应变值对应的输出电压变化量。应变灵敏度系数通常以每V/应变为单位。因此将应变片模块的输出电压值除以应变灵敏度系数，即可得到应变值。

例如，

如果应变片模块的输出电压值为2.5V,

应变灵敏度系数为2.0mV/με，

则应变值为2.5V/(2.0 mV/με)=1250με

因此，应变片模块的输出模拟量可以通过应变灵敏度系数换算为应变值。

需要注意的是，应变片模块的输出电压可能会受到温度、湿度等环境因素的影响，因此在进行转换时需要进行校准和修正此外，物体的几何形状和材料的弹性模量等参数也会影响到转换结果，需要进行合理的选择和计算。