惠斯通电桥 全桥应变片传感器模块使用手册

[全桥 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-3V~+4V，如下图所示，模块说明如下：

三、应变片技术参数

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：-3V~+4V

初始电压调节电位器阻值：20KΩ

模块尺寸：40mm * 24mm

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；正向弯曲为正值，反向弯曲为负值）

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0V；

（2） 弯曲应变片至90°，记录AO的输出电压值为2.5V；弯曲应变片至-90°记录AO的输出电压值为-2.5V。（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=36x；AO输出电压值为3V时，计算当前的弯曲角度为108°；AO输出电压为-1.3V时-46.8°。

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）