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电阻应变片
阅读:18976时间:2011-04-11 15:31:07

  电阻应变片也称电阻应变计,简称应变片或应变计,是由敏感栅等构成用于测量应变的元件。它能将机械构件上应变的变化转换为电阻变化。电阻应变片是由Φ=0.02-0.05mm的康铜丝或镍铬丝绕成栅状(或用很薄的金属箔腐蚀成栅状)夹在两层绝缘薄片中(基底)制成。用镀银铜线与应变片丝栅连接,作为电阻片引线。

工作原理

  电阻应变片的工作原理是基于应变效应。电阻应变片的测量原理为:金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外,还与金属丝的长度,横截面积有关。将金属丝粘贴在构件上,当构件受力变形时,金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化,进而发生电阻变化。

  dR/R=Ks*ε

  其中,Ks为材料的灵敏系数,其物理意义是单位应变的电阻变化率,标志着该类丝材电阻应变片效应显着与否。ε为测点处应变,为无量纲的量,但习惯上仍给以单位微应变,常用符号με表示。

  由此可知,金属丝在产生应变效应时,应变ε与电阻变化率dR/R成线性关系,这就是利用金属应变片来测量构件应变的理论基础。

粘贴步骤

  ●检查:外观、电阻值、修整

  ●试件表面处理:光洁度要求、划定位线

  ●粘贴:厚度、方法

  ●固化处理

  ●粘贴质量的检查:电阻值和绝缘电阻值

  ●接线端子的焊接、导线的固定

  ●防潮处理

种类

  (1)丝绕式

  用电阻丝盘绕电阻片称为丝绕式电阻片,目前广泛使用的有半圆弯头平绕式,这种电阻片多用纸底和纸盖,价格低廉,适于实验室广泛使用,缺点是精度较差,横肉向效应系数较大。

  (2)短接式

  这种电阻片的制作比较容易,在一排拉直的电阻丝之间,在预定的标距上用较粗的导线相间地造成短路,这种电阻片有用纸底的,也有用胶底的。短路接式电阻片的优点是几何形状比容易于保证,而且横向效应系数近于零。

  (3)箔式电阻片

  它是在合金箔(康铜箔或镍铬箔)的一面涂胶形成胶底,然后在箔面上用照相腐蚀成形法制成的,所以几何形状和尺寸非常精密,而且由于电阻丝部分是平而薄的矩形截面,所以粘贴牢固,丝的散热性能好,横向效应系数也较低,和丝绕式应变片相比,箔式片有下列优点:

  a.随着光刻技术的发展,箔式片能保证尺寸准确、线条均匀,故灵敏系数分散性小。尤其突出的是能制成栅长很小(如 0.2mm)或敏感栅图案特殊的应变片。

  b.箔式片栅丝截面为矩形,故栅丝周表面积大,因而散热性好。这样,在相同截面积下,允许通过的电流较丝绕式片的大(φ 0.025mm 的康铜比绕式应变片允许电流以约35Ma,箔式片可大几倍),使测量电路有输出较大信号的可能。另外,表面积大使附着力增加,有利于变形传递,因而增加了测量的准确性。

  c.箔式片敏感栅横向部分的线条宽度比纵向部分的大得多,因而单位长度的电阻(ζ),也小很多,使箔式片横向效应很小。

  d.箔式片均为胶基,故绝缘性好,蠕变和机械滞后小,耐湿性好。

  e.便于成批生产,生产率高。

  由于箔式应变片有这些特点,故在常温的应变测量中将逐渐取代丝绕式应变片。

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