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电阻应变片是一种常用的应力感应元器件，在电子秤、体脂秤等称重产品中应用比较广泛，如小米和华为的体脂秤都是用电阻应变片来测量的，将重量的变化转化成电阻值的变化，进而转化为电压的变化。将电阻应变片加上合适的结构件外壳后即成为应变感应传感器，应变片的实物图如下图所示。 应变片用来设计产品时，为了更加精确的测量电阻的变化，一般会设计一个惠斯通电桥电路，该电路由四个电阻构成，其中三个是参数计算好的定值电阻，另外一个是应变片。电路如下： 在初始状态下，R1R3的乘积与R2R4的乘积相等，所以所检测到的电压差为零。当外界应力发生变化后，应变电阻R4的阻值发生变化，平衡被打破，检测到电压差。 假设电压为VCC，流过R1和R2的电流假设是I1，流过R4和R3的电流假设是I2，则电流的计算方法如下： I1=VCC/(R1+R2), I2=VCC/(R3+R4)， R2两端的电压V1=VCC×R2/(R1+R2); R3两端的电压V2=VCC×R3/(R3+R4); 通过以上计算公司得到压差ΔU= VCC×(R2R4-R3R1)/[(R1+R2)(R3+R4)], 再将ΔU送入差分放大电路，放大到合适的数值后即可被单片机采样得到，从而计算出重量值，即实现了重量的检测。 |
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