应力传感器主要测什么如何使用传感器测应力应变

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2019-08-18 16:24:30 来源：朵拉利品网

1, 如何使用传感器测应力应变

最简单的应变传感器就是电阻应变片，直接贴装在被测物体表面就可以，应力的话是通过标定转换应变来的。应变测量的方法很多，光纤，振弦等都可以的。
应力应变就是应力与应变的统称。应力定义为"单位面积上所承受的附加内力"。物体受力产生变形时，体内各点处变形程度一般并不相同。用以描述一点处变形的程度的力学量是该点的应变。
传感器测量原理是光学三角法：
半导体激光器被镜片聚焦到被测物体。反射光被镜片收集，投射到CMOS阵列上；信号处理器通过三角函数计算阵列上的光点位置得到距物体的距离。
根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类：
一、传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。
二、化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。
现在越来越受到工业控制青睐的激光传感器发展迅猛，激光传感器不仅应用广泛，更主要的是利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特点可实现无接触远距离测量。激光传感器常用于长度、距离、振动、速度、方位等物理量的测量，还可用于探伤和大气污染物的监测等。
ZLDS10X系列品牌激光位移传感器具有数字化集成一体化结构，0.01%高分辨率，0.1%高线性度，9.4KHz高响应、IP67防护等级和可同步等高性能。工作温度范围宽，特别适用于工业环境高精度应用。

3, 如何利用光纤光栅传感器进行应力应变测试

方法如下：
1）确定结构的应变分布：依据具体结构和工程应用情况，确定测量点位置和测量分布方式，粗略估计各测点应变范围，推算出整个结构的应变分布概况。
2）确定各测点处光纤光栅的中心波长：根据估计的各测点应变分布状态，特别是各测点应变的最大值，将各测点的位置与对应处的光纤光栅的波长相对应。在采用分布传感方式时，保证各测点的各点的波长分布具有一定的间隔，间隔的大小取决于各测点应变的最大值和应变属性（拉应变还是压应变），避免串在一起的光栅在工作过程中波长发生重叠。
3）确定传感器的结构和安装方式：根据监测的要求和工程实际情况，选择传感器的结构形式（贴片式、埋入式等）和安装方式（粘贴还是焊接等），确定埋设和保护工艺。
4）确定光纤光栅解调系统：依据对应测点最大应变变化值的光纤光栅波长的变化值△λ11……△λ1n，和各点的波长分布间隔大小（n*△λ），计算出所有测点的波长变化值和间隔值的总和，然后乘以相应的波长余额系数1.2￣1.8，确定所需光纤光栅解调器的波长解调范围，并结合所需的测量精度，选定相应的光纤光栅解调器和配套解调和数据分析软件。
5）确定光纤光栅传感器灵敏度系数K：依据所选定的光纤光栅传感器的结构形式和安装方式，选定灵敏度系数K值，并在
解调软件中进行设置，测量结果直接显示应变值。
6）结构整体状态的分析和评估：依据结构上各测点的实测应变值，进行特定的程序运算，确定结构整体的应变分布状态，并对极限状态进行报警。
测试上需要：宽带光源、信号调制解调仪器的。

相关概念

应力

物体由于外因（受力、湿度、温度场变化等）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。同截面垂直的称为正应力或法向应力，同截面相切的称为剪应力或切应力。

构件

构件是系统中实际存在的可更换部分，它实现特定的功能，符合一套接口标准并实现一组接口。构件代表系统中的一部分物理实施，包括软件代码（源代码、二进制代码或可执行代码）或其等价物（如脚本或命令文件）。在图中，构件表示为一个带有标签的矩形。在工程实际中，各种机械与结构得到广泛应用。组成机械与结构的零、构件，在工程力学中统称为构件。

测试

测试是具有试验性质的测量，即测量和试验的综合。而测试手段就是仪器仪表。由于测试和测量密切相关，在实际使用中往往并不严格区分测试与测量。测试的基本任务就是获取有用的信息，通过借助专门的仪器、设备，设计合理的实验方法以及进行必要的信号分析与数据处理，从而获得与被测对象有关的信息。测试最终的结果是将显示的信息输入到信息处理库中，进行控制。