现代检测技术-李英顺-电子教案.ppt

例：已知公式： 初始电阻R=120? 灵敏度系数K=2 应变?=1‰时 求：该应变片电阻的绝对变化量 ?R=0.24 ? 金属箔式应变片 在绝缘基底上，将厚度为0.003～0.01mm电阻箔材，利用光刻的方法，制成适用于各种需要的形状。 优点： 金属薄膜应变片 采用真空蒸发或真空沉积等方法在薄的绝缘基片上形成厚度在0.1μm以下的金属电阻材料薄膜敏感栅，再加上保护层，易实现工业化批量生产 优点：应变灵敏系数大，允许电流密度大，工作范围广，易实现工业化生产 问题：难控制电阻与温度和时间的变化关系 2、横向效应 荷重传感器原理演示 荷重传感器上的应变片在重力作用下产生变形。轴向变短，径向变长。 应变片在悬臂梁上的粘贴及受力变形 汽车衡称重系统 电子秤 电子天平 人体秤 吊钩秤 上表中，哪几个型号是半导体应变片？依据是什么？ 作业题 １、为什么线绕式电位器容易实现各种非线性特性而且分辨力比非线绕式电位器低? 2、电阻应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数小吗?为什么? ３、用应变片测量时，为什么必须采取温度补偿措施? b0 R1 R2 X l F b h ① 等强度悬臂梁 ②等截面悬臂梁 2、梁式力传感器 结构简单，易加工，灵敏度高适合于测5000N以下的载荷 b0 R1 R2 l0 l F b h 磅秤 超市打印秤 远距离显示 电子天平的精度可达十万分之一 便携式 （3）粘贴工艺： ①应变片在安装之前，应对其外观和电阻值进行检查； ②为了使应变片粘贴牢固，须事先对试件粘贴表面进行机械、化学处理，处理面积约为应变片面积的3倍试件表面处理，清洁使之无油污、氧化层、锈斑等； ③定位划线； ④粘贴应变片，并压合，使粘合剂的厚度尽量减薄； ⑤按规范对粘接剂进行加温固化或者加压； ⑥引线的焊接处固定以及防护与屏蔽处理等。 最后进行电阻测量和绝缘测量。 4.2.1电阻应变片—应变片的基本结构及测量原理 应变片的粘贴： 1. 去污：采用手持砂轮工具除去构件表面的油污、漆、锈斑等，并用细纱布交叉打磨出细纹以增加粘贴力 ，用浸有酒精或丙酮的纱布片或脱脂棉球擦洗。 电阻应变片的安装 2.测量 ：从分开的端子处，预先用万用表测量应变片的电阻，发现端子折断和坏的应变片。 3.焊接： 将引线和端子用烙铁焊接起来，注意不要把端子扯断。 4.固定： 焊接后用胶布将引线和被测对象固定在一起，防止损坏引线和应变片。 3、测量原理 用应变片测量受力应变时，将应变片粘贴于被测对象表面上。在外力作用下，被测对象表面产生微小机械变形时，应变片的敏感栅也随之变形，其电阻值发生相应变化，通过转换电路转换为相应的电压或电流的变化，可以得到被测对象的应变值 ，而根据引力应变关系： 应变片的优点： 三、电阻应变片的主要特性 1、灵敏系数 应变片的应变灵敏系数是指应变片安装于试件表面，在其轴线方向的单向应力作用下，应变片的阻值相对变化与试件表面上安装应变片区域的轴向应变之比,又称“标称灵敏系数”。 原因： 粘接层传递变形失真，存在横向效应。 敏感栅是由多条直线和圆弧形或直线型的横栅组成 直线段：沿轴向拉应变εx，电阻 圆弧段：沿轴向压应度εy 电阻 K (箔式应变片) l εy εx εy 横向效应 定义：沿应变片轴向的应变必然会引起应变片电阻的相对变化，而沿垂直于应变片轴向的横向应变也会引起其电阻的相对变化，这种现象称为横向效应。 直的电阻丝与用其制成的敏感栅，虽然长度相同，但应变状态不同，其灵敏系数降低了。它对测量带来误差，在实际测量时，弯曲半径越大，横向效应也越大。 将丝绕式应变片置于平面应变场中，沿其轴线方向的应变为 ，垂直于轴线方向的应变为 ，则电阻的相对变化量为 轴向灵敏系数 横向灵敏系数 横向灵敏系数与轴向灵敏系数的比值称为横向效应系数 ，可用它来衡量应变片横向效应的大小。 横向效应系数 则可得 横向效应 3、机械滞后，零漂及蠕变 应变片安装在试件上以后，在一定