核心的壓阻效應(yīng)轉(zhuǎn)化應(yīng)變與電阻變化

該應(yīng)變片的敏感柵采用 P 型硅半導(dǎo)體材料制成，而半導(dǎo)體材料存在顯著的壓阻效應(yīng)，即當(dāng)它沿特定軸向受到外力作用產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)變時(shí)，其內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生畸變，進(jìn)而導(dǎo)致電阻率產(chǎn)生明顯變化。使用時(shí)將應(yīng)變片粘貼在被測(cè)工件表面，工件受力變形時(shí)會(huì)帶動(dòng)應(yīng)變片同步產(chǎn)生拉伸或壓縮應(yīng)變，此時(shí) P 型硅敏感柵的電阻率隨應(yīng)變改變，結(jié)合其幾何尺寸的微小變化（相比壓阻效應(yīng)影響可忽略），最終使應(yīng)變片的整體電阻值發(fā)生規(guī)律性變化。比如被測(cè)鋼材受拉力拉伸時(shí)，應(yīng)變片同步伸長(zhǎng)，敏感柵電阻率改變，電阻值隨之上升；受壓力壓縮時(shí)，電阻值則相應(yīng)下降。

電路測(cè)量轉(zhuǎn)化電阻變化為電信號(hào)

實(shí)際應(yīng)用中會(huì)將該應(yīng)變片接入惠斯通電橋電路。因應(yīng)變片電阻值的變化量與被測(cè)工件的應(yīng)變大小呈正比關(guān)系，在電橋接入穩(wěn)定電源后，電阻的變化會(huì)打破電橋原本的平衡狀態(tài)，使電橋輸出與電阻變化量對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。且該應(yīng)變片標(biāo)稱電阻為 120Ω，這種規(guī)格適配常規(guī)測(cè)量電路，能讓電壓信號(hào)的變化更穩(wěn)定、易檢測(cè)，方便后續(xù)儀器捕捉信號(hào)。

雙元件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償保障精度

半導(dǎo)體材料的電阻率對(duì)溫度極為敏感，環(huán)境溫度變化易引發(fā)應(yīng)變片電阻異常變化，這種變化與工件應(yīng)變無關(guān)，會(huì)造成測(cè)量誤差。而 KSPB 系列應(yīng)變片包含雙元件結(jié)構(gòu)，可通過相關(guān)設(shè)計(jì)形成類似半橋的補(bǔ)償機(jī)制（同系列 F2 型明確通過 P、N 雙元件形成半橋自動(dòng)溫度補(bǔ)償），推測(cè) E3 型采用類似的雙元件協(xié)同設(shè)計(jì)。其中一個(gè)元件感應(yīng)工件應(yīng)變與溫度的綜合影響，另一個(gè)元件僅感應(yīng)溫度影響，通過電路中兩個(gè)元件的信號(hào)差值抵消溫度帶來的額外電阻變化，從而確保最終測(cè)量的電信號(hào)僅對(duì)應(yīng)工件的真實(shí)應(yīng)變，保障測(cè)量精度。