電阻應變式片的結構圖如下:
合金電阻絲以曲折性(柵形)粘接劑粘貼在絕緣基片上,兩端通過引線出,絲柵上面再粘貼一層絕緣保護膜。把應變片貼于被測變形物體上,敏感柵隨被測物體表面的變形而使電阻值改變,只要測出電阻的變化就可得知變形量的大小。
當金屬導體收到拉力作用時,長度Δ1,截面積將縮小ΔS,從而導致電阻增加ΔR,這樣,導體的電阻變為R+ΔR。
通常采用惠斯通全橋電路來測量電阻的變化,測量電路如下:
在未施加作用力時,應變為o,此時橋路輸出電壓Uo也為0,即橋路平衡,由橋路平衡的條件可知,應使4個橋臂的初始電阻R1,R2,R3和R4滿足R1R3=R2R4,或是R1/R2=R4/R3,通常取R1=R2=R3=R4即全等臂形式。
橋路工作時輸入電壓Ui保持恒定不變,當4個橋臂電阻的變化值Δ遠小于初始電阻。且電橋負載電阻為無窮大時,電橋的輸出電壓Uo可以近似用下式表示:
由于R1=R2=R3=R4,所以根據以上的根式可以變為:
Uo=Ui*(ΔR1/R1+ΔR2/R2+ΔR3/R3+ΔR4/R4)