劳寿命高;便于批量生产,生产率高;缺点:生产工序复价,价格贵,不适于高温环境下测量。3)半导体应变片工作原理:基于半导体材料的压阻效应。对一块半导体材料的某一轴向施加一定的载荷而产生应力时,其电阻率随应力而发生变化的现象称为半导体的压阻效应。优点:灵敏系数高,可测微小应变;机械滞后小,横向效应小,体积小。缺点:应变片的电阻值受温度影响大(温度稳定性差),灵敏系数的温度稳定性差,在大应变作用下,灵敏系数的非线性较大。电阻应变片种类多,选用时一般可从下面几个因素来考虑:1)测量时的环境条件:如温度、湿度、压力、有无腐蚀性、可燃性等。2)被测试件的受力状态:如应变梯度、应变性质、应变值的范围等。3)被测试件的材料性质。4)应变片的类型、几何尺寸、阻值、灵敏系数等选择。3、主要参数1)几何参数:标距(栅长)1、基宽b,使用面积b.1。2)电阻值:指应变片没有安装,也不受外力时,在室温下测定的电阻值。应变片的标准名义电阻值(公称电阻值),通常为60、120、250、600、1000欧等,其中以1202最常用,应变片包装盒上所标注的电阻值,可用公称电阻值及公差表示,如:120.5土0.24欧姆。3)灵敏系数K:包装盒上一般是用平均名义灵敏系数值及相对均方根误差来标注的。应变片的规格,一般用使用面积和电阻值来表示。4、测量原理电阻丝式应变片测量应变的原理是基于电阻丝的应变效应,即:电阻丝的电阻值随其变形而发生改变的现象称为电阻丝的应变效应。当金属细丝由于受拉而伸长时,其长度增大,截面积减小,电阻丝的电阻
劳寿命高;便于批量生产,生产率高; 缺点:生产工序复价,价格贵,不适于高温环境下测量。 3)半导体应变片 工作原理:基于半导体材料的压阻效应。 对一块半导体材料的某一轴向施加一定的载荷而产生应力时,其电阻率随 应力而发生变化的现象称为半导体的压阻效应。 优点:灵敏系数高,可测微小应变;机械滞后小,横向效应小,体积小。 缺点:应变片的电阻值受温度影响大(温度稳定性差),灵敏系数的温度 稳定性差,在大应变作用下,灵敏系数的非线性较大。 电阻应变片种类多,选用时一般可从下面几个因素来考虑: 1)测量时的环境条件:如温度、湿度、压力、有无腐蚀性、可燃性等。 2)被测试件的受力状态:如应变梯度、应变性质、应变值的范围等。 3)被测试件的材料性质。 4)应变片的类型、几何尺寸、阻值、灵敏系数等选择。 3、主要参数 1)几何参数:标距(栅长) l 、基宽 b ,使用面积 b l 。 2)电阻值:指应变片没有安装,也不受外力时,在室温下测定的电阻值。 应变片的标准名义电阻值(公称电阻值),通常为 60、120、250、600、 1000 欧等,其中以 120 最常用,应变片包装盒上所标注的电阻值,可用公称 电阻值及公差表示,如:120.5±0.24 欧姆。 3)灵敏系数 K :包装盒上一般是用平均名义灵敏系数值及相对均方根误 差来标注的。 应变片的规格,一般用使用面积和电阻值来表示。 4、测量原理 电阻丝式应变片测量应变的原理是基于电阻丝的应变效应,即: 电阻丝的电阻值随其变形而发生改变的现象称为电阻丝的应变效应。 当金属细丝由于受拉而伸长时,其长度增大,截面积减小,电阻丝的电阻
值就增大:反之,如果电阻丝因受压力而缩短,则电阻值就减小。L可推导出:由R=p-A应变和电阻变化之间的数学关系为:AR=K.ER式中:K。一一电阻丝的应变灵敏数此式表明了电阻的相对变化率与应变成正比,它们之间呈线性关系。根据电阻丝的应变效应,使用时可将应变片粘贴于被测试件(弹性元件的表面上,当试件因受力变形时,电阻丝与弹性元件同时变形,引起应变片电阻值发生变化,通过测量应变片阻值的变化就可得知试件的变形量。然后根据被测量与变形量(应变)的比例关系求出被测量的值。凡是能通过弹性元件和应为建立一定关系的物理量和可用电阻应变传感器测量。5、工作特性1)应变传递特性如何使被测试件表面变形准确地传递给应变片是应变片测量的关键之一。实验表明:贴在试件上的应变片的电阻丝基本上可以和试件一起变形,应变片电阻丝的变形能够真实地反映被测试件的变形。为此,应变片的粘贴质量、粘贴方位很重要。2)应变片的灵敏系数(1)电阻丝的灵敏系数在进行电阻丝应变与阻值变化的数学关系推导中:△RR=(1+2u+0/e)可得:L=K.8PAR/AplP就是电阻丝的灵敏系数。/R=1+2μ+其中:K。=N/1/
值就增大;反之,如果电阻丝因受压力而缩短,则电阻值就减小。 由 A L R = ,可推导出: 应变和电阻变化之间的数学关系为: K0 R R = 式中: K0——电阻丝的应变灵敏数 此式表明了电阻的相对变化率与应变成正比,它们之间呈线性关系。 根据电阻丝的应变效应,使用时可将应变片粘贴于被测试件(弹性元件) 的表面上,当试件因受力变形时,电阻丝与弹性元件同时变形,引起应变片电 阻值发生变化,通过测量应变片阻值的变化就可得知试件的变形量。 然后根据被测量与变形量(应变)的比例关系求出被测量的值。 凡是能通过弹性元件和应为建立一定关系的物理量和可用电阻应变传感器 测量。 5、工作特性 1)应变传递特性 如何使被测试件表面变形准确地传递给应变片是应变片测量的关键之一。 实验表明:贴在试件上的应变片的电阻丝基本上可以和试件一起变形,应 变片电阻丝的变形能够真实地反映被测试件的变形。 为此,应变片的粘贴质量、粘贴方位很重要。 2)应变片的灵敏系数 (1)电阻丝的灵敏系数 在进行电阻丝应变与阻值变化的数学关系推导中: 可得: 0 ) / / (1 2 K l l R l l R = = + + 其中: l l l l R R K / / 0 1 2 = + + = 就是电阻丝的灵敏系数