《应变片应用技术》课件.ppt

应变片应用技术本课件将深入探讨应变片应用技术，涵盖应变片的基本原理、分类、选择、安装、信号处理以及在力学测量中的应用等方面。

课程目标理解应变片的工作原理深入了解应变片的工作原理，掌握应变片是如何将力学量转换为电信号的。掌握应变片的分类和选择了解不同类型的应变片及其特点，学习如何根据实际需求选择合适的应变片。熟练掌握应变片的安装和连接掌握应变片的安装方法和连接方式，保证应变片能正确安装并获取准确的测量数据。学习应变片信号的处理和分析了解应变片信号处理的常用方法，掌握如何分析应变片信号并获得有用的信息。

什么是应变片应变片是一种能够将物体受力产生的应变转换为电信号的传感器。它由敏感材料制成，当物体发生形变时，敏感材料的电阻值会发生变化，从而产生相应的电信号。通过测量电信号的变化，可以得到物体的应变、应力等力学信息。

应变片的工作原理电阻应变片的原理电阻应变片的工作原理基于金属或半导体的电阻率与应变之间的关系。当物体受力发生形变时，应变片上的敏感材料也会发生形变，从而导致其电阻值发生变化。通过测量电阻值的变化，可以间接得到物体的应变。应变片电阻值变化应变片电阻值的变化可以用以下公式表示：ΔR/R=GFε

应变片的分类金属应变片金属应变片是最常见的应变片类型，由金属合金制成。半导体应变片半导体应变片由硅或锗等半导体材料制成，具有更高的灵敏度。聚合物应变片聚合物应变片由聚合物材料制成，具有柔性和可弯曲的特性，常用于测量生物材料的形变。

金属应变片金属应变片是应用最为广泛的应变片类型。它由金属合金制成，具有高灵敏度、稳定性和可靠性等优点。常见的金属应变片包括镍铬合金应变片、镍铁合金应变片、铜镍合金应变片等。

金属应变片的特点高灵敏度金属应变片对应变变化非常敏感，可以测量微小的形变。稳定性好金属应变片具有良好的稳定性，能够在长期使用中保持较高的精度。抗疲劳性强金属应变片能够承受多次的形变而不失效，适用于动态测量。温度稳定性高金属应变片能够在一定温度范围内保持较高的精度，适合在各种温度环境下使用。

金属应变片的应用领域应力测量金属应变片广泛应用于应力分析，用于检测材料内部的应力分布。应变测量金属应变片是应变测量最常用的工具，可以用于测量物体形变的大小。力测量金属应变片常用于力传感器，可以测量物体的受力大小。压力测量金属应变片可以用于压力传感器，可以测量物体的压力大小。

半导体应变片半导体应变片由硅或锗等半导体材料制成，具有比金属应变片更高的灵敏度，可以测量更小的应变变化。半导体应变片在现代应变测量领域得到广泛应用。

半导体应变片的特点灵敏度高半导体应变片的灵敏度比金属应变片高得多，可以测量更小的形变。体积小半导体应变片体积小巧，可以安装在空间有限的地方。响应速度快半导体应变片响应速度快，可以用于测量瞬时应变变化。抗疲劳性弱半导体应变片抗疲劳性比金属应变片弱，不适用于动态测量。

半导体应变片的应用领域微应变测量半导体应变片适用于测量微小的应变变化，广泛用于精密仪器和微电子器件。振动测量半导体应变片响应速度快，可以用于测量振动信号。压力传感器半导体应变片可用于制造高灵敏度的压力传感器，用于测量气体或液体的压力。应变计半导体应变片是应变计的核心元件，用于测量物体形变的大小。

聚合物应变片聚合物应变片是由聚合物材料制成，具有柔性和可弯曲的特性，可以测量不规则形状或柔软物体的形变。它在生物医学工程、航空航天等领域有着广泛的应用。

聚合物应变片的特点柔性和可弯曲聚合物应变片可以弯曲、折叠和拉伸，适用于测量不规则形状物体的形变。生物相容性好一些聚合物应变片具有良好的生物相容性，可以用于测量人体组织的形变。成本低聚合物应变片生产成本较低，在一些应用中具有价格优势。灵敏度低聚合物应变片的灵敏度较低，测量精度不如金属和半导体应变片。

聚合物应变片的应用领域生物医学工程聚合物应变片可以测量人体组织的形变，用于生物力学研究、假肢和康复器械。柔性电子聚合物应变片可用于制造柔性传感器，用于可穿戴设备、人机交互等领域。软体机器人聚合物应变片可以测量软体机器人的形变，用于控制和感知。航空航天聚合物应变片可以测量飞机机翼的形变，用于结构健康监测。

应变片的选择原则测量范围应根据被测物体的形变范围选择合适的应变片。灵敏度应根据测量精度要求选择合适的应变片，灵敏度高的应变片可以测量更小的形变。温度稳定性应根据测量环境的温度范围选择合适的应变片，温度稳定性高的应变片可以适应各种温度环境。成本应根据实际需求和预算选择合适的应变片。

应变片的安装要求1清洁表面2选择合适的粘贴剂3均匀涂抹粘贴剂4轻柔按压5干燥固化

应变片的连接方式1单点连接最简单的连接方式，只有一个应变片。2半桥连接两个应变片连接，可以提高测量精度。3全桥连接四个应变片连接，可以进一步提高测量精度和抗干扰能力。