电阻应变式传感器具有悠久的历史，是应用最广泛的传感器之一。将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上，可以构成电阻应变式传感器，一般用于测量较大的压力。

应变式压力传感器类型很多，不同类型的传感器所用的弹性敏感元件、电阻应变片及应变片粘贴的方式方法各不相同。常见的应变式压力传感器，按结构形式可分为组合式压力传感器与膜片式压力传感器两大类。

组合式压力传感器的特点在于应变片并不直接粘贴在承受压力的弹性元件上，而是由传力杆将承压弹性元件的位移传递到另一贴有应变片的敏感弹性元件上。常用的承压元件多采用膜盒、波纹管等。敏感弹性元件多为悬臂梁与简支梁。

膜片式压力传感器的弹性敏感元件是周边固定的平板圆膜片，如图9.4（a）所示。弹性膜片一面承受均布载荷，根据板壳力学理论，周边固定支承的圆板，在承受均布载荷膜片弯曲变形时径向应变εr和周向应变ετ为

式中　p——压强，MPa；

h——膜片的厚度；

E，μ——膜片材料的杨氏弹性模量与泊松比；

r——膜片的半径；

x——膜片中心到选定测点中心的距离。

图9.4（a）中，εr、ετ曲线描述了径向应变εr和周向应变ετ沿膜片直径分布情况。在膜片中心，εr，ετ达到最大的应变值

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在膜片的边缘区域，ετ＝0，εr达到最大负应变值

由膜片中心到膜片边缘，εr经由正到负的变化，其过O点的位置可以由εr＝0计算出来

图9.4　膜片式压力传感器的应力分布与测点布置

由于平板圆膜片在变形大时，非线性较大，故设计时，应使其工作在小位移范围。这样，非线性误差可小于0.2％。为了获得较高的灵敏度，应变片通常布置如图9.4（b）所示，并选用全桥电路连接，如图9.4（c）所示。如图9.4（d）所示为箔式组合应变片的图形。它是根据周边固定的平板圆膜片应变分布来设计的。当周边固定的金属圆膜片的一面承受压力时，膜片发生弯曲变形，另一面（应变片粘贴面）上的应变片也发生相应的变形，位于中央部分的两个电阻R2和R4感受拉伸应变，阻值增加；位于边缘部分的两个电阻R1和R3感受压缩应变，阻值减少。这样组成的电桥灵敏度较大且有温度自补偿作用。

图9.5　ACY型压力传感器的结构简图

1—膜片；2—组合应变片；
3—温度补偿电阻；4—接线板；
5—接管嘴

如图9.5所示为测量中常用的一种ACY型压力传感器的结构简图。该传感器主要由接管嘴、膜片、应变片、补偿电阻及接线板组成。采用带凸缘的平板膜片作为弹性元件，ACY型压力传感器的弹性敏感元件是周边固定的平板圆膜片，其上粘贴一圆形组合式应变片，其4个电阻布局如图9.4（d）所示。此4个应变片组成一全桥电路的4个工作桥臂。圆膜片感受压力变形后，应变片电阻将发生变化，压力与阻值变化成线性，为了减小附加温度误差，传感器中增设有补偿电阻。这种传感器性能稳定，工作可靠，精度较高，线性度好且有较宽的量程，但频率响应较低。目前在高精度测量时，主要采用溅射薄膜式的应变压力传感器。在组成测量系统的时候，可与数字电压表、电子电位差计和各种电阻应变仪配合使用，也可与直流放大器及记录装置配合，组成压力自动测量系统。