应变片应变片（弯曲感.PDF

應變片應變片 (彎曲感彎曲感測測器器/壓力壓力傳傳感感器器/秤重秤重傳傳感感器器)說明說明 應變應變片片 彎曲彎曲感感測測器器 壓壓力力傳傳感感器器 秤秤重重傳傳感感器器 說說明明 一、一 、應變計的分類應變計的分類 一一 、、應變計的分類應變計的分類 根據敏感柵材料可分為金屬、半導體及金屬或金屬氧化物漿料等三類： 1 、 金屬應變計 包括絲式（絲繞式、短接式）應變計、箔式應變計和薄膜應變計； 2 、半導體應變計 包括體型半導體應變計、擴散型半導體應變計和薄膜半導體應變計； 3 、金屬或金屬氧化物漿料主要是製作厚膜應變計。 二、二 、應變計的主要參數應變計的主要參數 二二 、、應變計的主要參數應變計的主要參數 1 、應變計的電阻值、應變計的電阻值 、、應變計的電阻值應變計的電阻值 應變計的電阻是指應變計在室溫環境、未經安裝且不受力的情況下，測定的電阻值。 應變計電阻值的選定主要根據測量物件和測量儀器的要求。 22 、應變、應變計的靈敏係數計的靈敏係數 22 、、應變應變計的靈敏係數計的靈敏係數 應變計的靈敏係數是指：當應變計粘貼在處於單向應力狀態的試件表面上，且其縱向(敏感柵縱 線方向)與應力方向平行時，應變計的電阻變化率與試件表面貼片處沿應力方向的應變(即沿應變計 縱向的應變) 的比值，即 式中，K 為應變計的靈敏係數；ε 為試件表面測點處與應變計 敏感柵縱線方向平行的應變；RRΔ 為由 ε 所引起的應變計電阻的相對變化。 應變計的靈敏係數主要取決於敏感柵材料的靈敏係數，但兩者又不相等，這主要有兩個原因： 以絲式應變計為例，由於橫柵的存在，使製成敏感柵之後的靈敏係數小於 絲材的靈敏係數，差別的 大小與敏感柵的結構型式和幾何尺寸有關；試件表面的變形是通過基底和粘結劑傳遞給敏感柵，由 於端部過渡區的影響又使應變計的靈敏系 數小於敏感柵的靈敏係數，此差數不僅與基底和粘結劑的 種類及其厚度有關，還受粘結劑的固化程度以及應變計安裝品質的影響。因此，應變計的靈敏係數 是受多種 因素影響的綜合性指標，它不能通過理論計算得到，而是由生產廠家經抽樣在專門的設備 上進行標定試驗來確定的。並於包裝上注明其平均名義值和標準誤差。常用 的應變計靈敏係數為 2.0~2.4 。 3 、應變計的應變極限、應變計的應變極限 、、應變計的應變極限應變計的應變極限 應變計的應變極限是指在溫度恒定的條件下，對安裝有應變計的試件逐漸載入，指示應變與被 測構件真實應變的相對誤差（通常規定為 10%）不超過一定數值時的真實應變值。實際上，應變極 限是表示應變計在不超過規定的非線性誤差時，所能夠工作的最大真實應變值。 大多數敏感柵材料的靈敏係數在彈性範圍內變化很小，故在一般情況下，決定應變極限大小的 主要因素是： a. 粘結劑和基底材料傳遞應變的性能；粘結劑和基底材料傳遞應變的性能 ； 粘結劑和基底材料傳遞應變的性能粘結劑和基底材料傳遞應變的性能 ；； b. 引線與敏感柵焊點的佈置形式；引線與敏感柵焊點的佈置形式 ； 引線與敏感柵焊點的佈置形式引線與敏感柵焊點的佈置形式 ；； c. 應變計的安裝品質。應變計的安裝品質 。 應變計的安裝品質應變計的安裝品質 。。 選用抗剪強度較高的粘結劑和基底材料、製造和安裝應變計時控制基底和粘結劑層不要太厚、 適當的固化處理等；都有助於獲得較高的應變極限。 工作溫度升高，會使應變極限明顯地下降 ，中溫和高溫應變計在極限工作溫度下的應變極限均低於 常溫應變計。 4 、應變計的疲勞壽命、應變計的疲勞壽命 、、應變計的疲勞壽命應變計的疲勞壽命 應變計的疲勞壽命是指：在恒定幅值的交變應力作用下，應變計連續工作，直至產生疲勞損壞時 的迴圈次數。 當應變計出現以下三種情形之一者，即可認為是疲勞損壞 ：a.敏感柵或引線發生斷路 ；b.應變 計輸出幅值變化 10% ；c.應變計輸出波形上出現穗狀尖 。 疲 勞損壞的原因是，在動態應力測量時，應變計在交變應變的作用下，經過若干迴圈次數之 後，其靈敏係數將隨應變迴圈次數的增加而有所改變。這主要是由於敏感柵 的缺陷 （柵條上的針孔 和裂隙 ）、內焊點接觸電阻的變化、粘結劑強度下降以及應變計安裝品質不好等因素所造成。要提 高應變計的疲勞壽命 ，須特別注意引線與敏感柵之間的連接方