電阻應(yīng)變片的測(cè)量原理為:
金屬絲的電阻值除了與材料的性質(zhì)有關(guān)之外,還與金屬絲的長(zhǎng)度,橫截面積有關(guān)。將金屬絲粘貼在構(gòu)件上,當(dāng)構(gòu)件受力變形時(shí),金屬絲的長(zhǎng)度和橫截面積也隨著構(gòu)件一起變化,進(jìn)而發(fā)生電阻變化。
dR/R=Ks*ε
其中,Ks為材料的靈敏系數(shù),其物理意義是單位應(yīng)變的電阻變化率,標(biāo)志著該類絲材電阻應(yīng)變片效應(yīng)顯著與否。ε為測(cè)點(diǎn)處應(yīng)變,為無量綱的量,但習(xí)慣上仍給以單位微應(yīng)變,常用符號(hào)με表示。
由此可知,金屬絲在產(chǎn)生應(yīng)變效應(yīng)時(shí),應(yīng)變?chǔ)排c電阻變化率dR/R成線性關(guān)系,這就是利用金屬應(yīng)變片來測(cè)量構(gòu)件應(yīng)變的理論基礎(chǔ)。
電阻應(yīng)變片的類型
1)絲繞式
用電阻絲盤繞電阻片稱為絲繞式電阻片,目前廣泛使用的有半圓彎頭平繞式,這種電阻片多用紙底和紙蓋,價(jià)格低廉,適于實(shí)驗(yàn)室廣泛使用,缺點(diǎn)是精度較差,橫向效應(yīng)系數(shù)較大。
(2)短接式
這種電阻片的制作比較容易,在一排拉直的電阻絲之間,在預(yù)定的標(biāo)距上用較粗的導(dǎo)線相間地造成短路,這種電阻片有用紙底的,也有用膠底的。短路接式電阻片的優(yōu)點(diǎn)是幾何形狀比容易于保證,而且橫向效應(yīng)系數(shù)近于零。
(3)箔式電阻片
它是在合金箔(康銅箔或鎳鉻箔)的一面涂膠形成膠底,然后在箔面上用照相腐蝕成形法制成的,所以幾何形狀和尺寸非常精密,而且由于電阻絲部分是平而薄的矩形截面,所以粘貼牢固,絲的散熱性能好,橫向效應(yīng)系數(shù)也較低,和絲繞式應(yīng)變片相比,箔式片有下列優(yōu)點(diǎn):
a.隨著光刻技術(shù)的發(fā)展,箔式片能保證尺寸準(zhǔn)確、線條均勻,故靈敏系數(shù)分散性小。尤其突出的是能制成柵長(zhǎng)很?。ㄈ?0.2mm)或敏感柵圖案特殊的應(yīng)變片。
b.箔式片柵絲截面為矩形,故柵絲周表面積大,因而散熱性好。這樣,在相同截面積下,允許通過的電流較絲繞式片的大(φ 0.025mm 的康銅比繞式應(yīng)變片允許電流以約35Ma,箔式片可大幾倍),使測(cè)量有輸出較大信號(hào)的可能。另外,表面積大使附著力增加,有利于變形傳遞,因而增加了測(cè)量的準(zhǔn)確性。
c.箔式片敏感柵橫向部分的線條寬度比縱向部分的大得多,因而單位長(zhǎng)度的電阻(ζ),也小很多,使箔式片橫向效應(yīng)很小。
d.箔式片均為膠基,故絕緣性好,蠕變和機(jī)械滯后小,耐濕性好。
e.便于成批生產(chǎn),生產(chǎn)率高。
由于箔式應(yīng)變片有這些特點(diǎn),故在常溫的應(yīng)變測(cè)量中將逐漸取代絲繞式應(yīng)變片。
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電阻應(yīng)變片的工作原理是什么
電阻應(yīng)變計(jì)的工作原理

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