应变片测量的应变 一般的电阻应变片对多少范围内的应变有很好的测量效果
2019-08-18 16:28:01
来源:朵拉利品网
1, 一般的电阻应变片对多少范围内的应变有很好的测量效果
电阻应变片也称电阻应变计,简称应变片或应变计,是由敏感栅等构成用于测量应变的元件。它能将机械构件上应变的变化转换为电阻变化。电阻应变片是由Φ=0.02-0.05mm的康铜丝或镍铬丝绕成栅状(或用很薄的金属箔腐蚀成栅状)夹在两层绝缘薄片中(基底)制成。用镀银铜线与应变片丝栅连接,作为电阻片引线。 电阻应变片的工作原理是基于应变效应。电阻应变片的测量原理为:金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外,还与金属丝的长度,横截面积有关。将金属丝粘贴在构件上,当构件受力变形时,金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化,进而发生电阻变化。 dR/R=Ks*ε 其中,Ks为材料的灵敏系数,其物理意义是单位应变的电阻变化率,标志着该类丝材电阻应变片效应显着与否。ε为测点处应变,为无量纲的量,但习惯上仍给以单位微应变,常用符号με表示。 由此可知,金属丝在产生应变效应时,应变ε与电阻变化率dR/R成线性关系,这就是利用金属应变片来测量构件应变的理论基础。 电阻应变片的粘贴步骤 ●检查:外观、电阻值、修整 ●试件表面处理:光洁度要求、划定位线 ●粘贴:厚度、方法 ●固化处理 ●粘贴质量的检查:电阻值和绝缘电阻值 ●接线端子的焊接、导线的固定 ●防潮处理 电阻应变片的种类 (1)丝绕式 用电阻丝盘绕电阻片称为丝绕式电阻片,目前广泛使用的有半圆弯头平绕式,这种电阻片多用纸底和纸盖,价格低廉,适于实验室广泛使用,缺点是精度较差,横肉向效应系数较大。 (2)短接式 这种电阻片的制作比较容易,在一排拉直的电阻丝之间,在预定的标距上用较粗的导线相间地造成短路,这种电阻片有用纸底的,也有用胶底的。短路接式电阻片的优点是几何形状比容易于保证,而且横向效应系数近于零。 (3)箔式电阻片 它是在合金箔(康铜箔或镍铬箔)的一面涂胶形成胶底,然后在箔面上用照相腐蚀成形法制成的,所以几何形状和尺寸非常精密,而且由于电阻丝部分是平而薄的矩形截面,所以粘贴牢固,丝的散热性能好,横向效应系数也较低,和丝绕式应变片相比,箔式片有下列优点: a.随着光刻技术的发展,箔式片能保证尺寸准确、线条均匀,故灵敏系数分散性小。尤其突出的是能制成栅长很小(如 0.2mm)或敏感栅图案特殊的应变片。 b.箔式片栅丝截面为矩形,故栅丝周表面积大,因而散热性好。这样,在相同截面积下,允许通过的电流较丝绕式片的大(φ 0.mm 的康铜比绕式应变片允许电流以约35Ma,箔式片可大几倍),使测量电路有输出较大信号的可能。另外,表面积大使附着力增加,有利于变形传递,因而增加了测量的准确性。 c.箔式片敏感栅横向部分的线条宽度比纵向部分的大得多,因而单位长度的电阻(ζ),也小很多,使箔式片横向效应很小。 d.箔式片均为胶基,故绝缘性好,蠕硬之城有这个型号的 可以去看看有这方面的资料么
2, 非常小的微应变,测量时应该用那种材料应变片,为什么
四、 应变片的选型 实际应用时,选择应变片应从测试环境、应变的性质、应变变化梯度、粘贴空间、曲率半径、测量精度和应变片自身特点等方面去加以考虑。测试的环境主要考虑温度、温度和电磁场等。应变的性质分为静应变和动应变,静态应变测量选择横向效应较小的应变片;动态应变测量选择疲劳寿命强的应变片。 对于应变场均匀变化的被测对象, 对应变片栅长没有特殊要求,可选栅长长的应变片,易于粘贴;对于应变梯度变化大的测点,可选用栅长较小的应变片。可用的粘贴空间也影响着应变片的选择,特别是窄小空间宜选用栅长小的应变片。选择的应变片应无气泡、霉斑、锈点等缺陷,阻值在120±2Ω以内,具有自补偿的应变片。应变片的热膨胀系数如6 页表中所示,可以从中选择适用于被测物的自补偿应变片。 根据被测对象的不同选择不同的应变片。 用于混凝土应变测试的应变片要求敏感栅长度较长,如线型片敏感栅长度宜用60、70、80、120mm;箔式片的敏感栅长度宜用10、20、30mm。用于复合材料强度测试的箔式应变片敏感栅长度宜选用2、5mm。用于印刷电路板测试的箔式应变片栅长度宜选用0.2、1mm。木材、玻璃的应变测量宜选用栅长为5mm的应变片。一般金属、丙烯的应变测量宜选用栅长为1~6mm的应变片。应力集中测试宜用栅长为0.15~2mm的单或双轴5片型应变片。空间较窄的应变片测量和碰撞应力等快速状态下的应变片测量宜选用栅长为0.12~1mm的应变片。还有专门用于测量残余应力、大变形和测量螺栓轴力的专用应变片。 单枚应变片一般用于测量单轴应变, 应变花用于测量平面应力状态。 材料泊松比的测量宜选用正交的双轴应变花。 应力分析宜选用0/90/45度的三轴应变花。 二轴90 应变花用于主应力方向已知的场合, 三轴和四轴应变花则用于主应力方向未知的场合。 60Ω的应变片常用于弯曲校正(两枚应变片位于同一桥臂上),120Ω的应变片用于一般应力测量,350~1000Ω的应变片用于制作应变型传感器。 五、 应变片测量优缺点 (1)测量灵敏度和精度高。其最小应变读数为 1με(微应变,1με=1*10-6ε)在常温测量时精度可达 1~2%。 (2)测量范围广。可测 1~20000με。 (3)频率响应好。可以测量从静态到数十万赫的动态应变。 (4)应变片尺寸小,重量轻。最小的应变片栅长可短到 0.1 毫米,安装方便,不会影响构件的应力状态。 (5)测量过程中输出电信号,可制成各种传感器。 (6)可在各种复杂环境下测量。如高、低温、高速旋转、强磁场等环境测量。 虽然应变测量具有上述优点,但同样也有缺点: (1)只能测量构件的表面应变,而不能测构件的内部应变。 (2)一个应变片只能测构件表面一个点沿某个方向的应变,而不能进行全域性测量。 注意:应变片的测量值反映的是敏感栅下所覆盖面积的平均值。更多私信我。
相关概念
应变
“应变”是我国古代兵法著作《吴子》 里的第五篇。
测量
测量是按照某种规律,用数据来描述观察到的现象,即对事物作出量化描述。测量是对非量化实物的量化过程。 在机械工程里面,测量指将被测量与具有计量单位的标准量在数值上进行比较,从而确定二者比值的实验认识过程。