应变片基础电阻是多少,如果应变片电阻偏离标准值过大会产生什么问题
来源:整理 编辑:亚灵电子网 2023-08-01 00:47:54
1,如果应变片电阻偏离标准值过大会产生什么问题
有可能存在仪器无法识别的风险,不过一般偏离2欧姆左右问题不大
2,电阻应变计的基本测量电路有哪些
由于弹性敏感元件和应变片的应变量一般都很小,电阻值的变化量也很小,不易被观察、记录和传输,需要通 过电桥电路将该电阻值的变化量放大,并转换成电压或电流信号。
3,电阻应变片是根据什么基本原理来测量力的
准确的说,是测量应变,应变片粘贴在结构上,会随着结构一起变形,与结构的变形是一致的,即应变片的应变就是结构的应变。而应变片的应变可根据应变片的电阻变化换算出来。通过半桥或全桥接法,利用应变仪可以读出应变片的应变,也就是结构的应变了。
4,电阻应变片是根据什么基本原理来测量应力的
准确的说,是测量应变,应变片粘贴在结构上,会随着结构一起变形,与结构的变形是一致的,即应变片的应变就是结构的应变。而应变片的应变可根据应变片的电阻变化换算出来。通过半桥或全桥接法,利用应变仪可以读出应变片的应变,也就是结构的应变了。应变片的原理,你可以这么理解。就是一根电阻丝,发生形变后,比如说被拉长了则这个电阻的阻值会发生变化。如果两个电阻串联后加一个固定电压则这个应变电阻阻值变化后,电阻两端的电压也会变化通过测量电压的变化就可以反推应变片的形变是多少从而可以推断出受力情况。
5,关于应变片的知识作用原理与使用方法
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。根据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著与否。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。电阻应变片的工作原理是基于应变效应制作的,即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时,其电阻值相应的发生变化,这种现象称为“应变效应”。半导体应变片是用半导体材料制成的,其工作原理是基于半导体材料的压阻效应。压阻效应是指当半导体材料某一轴向受外力作用时,其电阻率发生变化的现象。应变片是由敏感栅等构成用于测量应变的元件,使用时将其牢固地粘贴在构件的测点上,构件受力后由于测点发生应变,敏感栅也随之变形而使其电阻发生变化,再由专用仪器测得其电阻变化大小,并转换为测点的应变值。
6,电阻应变片的测量原理
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 0.025mm 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。根据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著与否。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。
7,什么叫做电阻应变片
最简单的说法就是变阻器 电阻应变片可能是你们的职业说法吧 功能都是差不多的分类:金属电阻应变片和半导体电阻应变片 组成:基片,就像主板一样,东西往上面放的 电阻丝,一般采用直径为0.025mm左右的高电阻率合金制成,压电效应的核心。 覆盖层,保护作用 引线,用以和外接导线连接电阻应变计 resistance strain gage 能将工程构件上的应变,即尺寸变化转换成为电阻变化的变换器(又称电阻应变片),简称为应变计。一般由敏感栅、引线、粘结剂、基底和盖层组成。 将电阻应变计安装在构件表面,构件在受载荷后表面产生的微小变形(伸长或缩短),会使应变计的敏感栅随之变形,应变计的电阻就发生变化,其变化率和安装应变计处构件的应变 ε成比例。测出此电阻的变化,即可按公式算出构件表面的应变,以及相应的应力。 将电阻应变计安装在构件表面,在应变计轴线方向的单向应力作用下,敏感栅的电阻变化率和引起此电阻变化的构件表面在应变计轴线方向的应变ε之比,称为电阻应变计的灵敏系数k,即它表示电阻应变计输出信号与输入信号在数量上的关系,是电阻应变计的主要工作特性之一。 敏感栅的栅长一般为 0.2~100毫米, 电阻为60~1000欧(最常用的为120欧和350欧),测量范围为几微应变至数万微应变(με,1微应变=10-6毫米/毫米)。 按敏感栅的材料,电阻应变计分为金属电阻应变计和半导体应变计两类。 金属电阻应变计 金属电阻应变计的种类、所使用的材料和安装方法分述如下: 丝式应变计 这种应变计的敏感栅最常用的有丝绕式和短接线式两种。①丝绕式的敏感栅是用直径 0.015~0.05毫米的金属丝连续绕制而成,端部呈半圆形。如果安装应变计的构件表面存在两个方向的应变,此圆弧端除了感受纵向应变外,还能感受横向应变,后者称为横向效应。若对测量精度的要求较高,应考虑横向效应的影响并进行修正。②短接线式的敏感栅采用较粗的横丝,将平行排列的一组直径为 0.015~0.05毫米的金属纵丝交错连接而成,端部是平直的。它的横向效应很小,但耐疲劳性能不如丝绕式的。 箔式应变计 这种应变计的敏感栅用厚度 0.002~0.005毫米的金属箔刻蚀成形。 用此法易于制成各种形状的应变计。箔栅有如下优点:①横向部分可以做成比较宽的栅条,使横向效应较小;②箔栅很薄,能较好地反映构件表面的变形,因而测量精度较高;③便于大量生产;④能制成栅长很短的应变计。因此,箔式应变计得到广泛应用。 临时基底应变计 还有一种临时基底型的金属电阻应变计。制造时将用紫铜等材料制成的敏感栅粘在作为临时基底的框架上,使用时用粘结剂将敏感栅固定在构件上,然后将临时基底去掉。这种应变计多用于测量高温条件下的应变。 应用材料和安装方法 制造敏感栅的常用材料有铜镍合金(康铜)、镍铬系合金、铁铬铝合金、镍铬铁合金、铂和铂合金等。前三种最常用。这些合金的灵敏系数为2~6。 所用的粘结剂分为有机粘结剂和无机粘结剂两类。在一般情况下,前者用在温度低于400℃时,后者则用于高温条件下。有机粘结剂包括硝化纤维、氰基丙烯酸酯、环氧树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺等。除前两种之外,使用时一般都要加温加压使其固化。常用的无机粘结剂有磷酸盐和喷涂用的金属氧化物。前者在使用时须加温固化。用作基底的材料有纸、胶膜、玻璃纤维布、金属薄片(或金属网)等。 把应变计粘贴在构件表面上有不同的安装方法:用纸、胶膜、玻璃纤维布作基底的应变计,用粘结剂粘贴;用金属薄片或金属网作基底的应变计,用点焊或滚焊固定在金属构件上;对于临时基底型应变计,用粘结剂或用氧炔焰或等离子焰将金属氧化物熔化并喷涂的方法,将敏感栅固定于金属基底或构件表面上。 只用一个敏感栅的应变计,适用于测量单向应变。测量平面应力场的应变时,可采用应变花。 半导体应变计 将半导体应变计安装在被测构件上,在构件承受载荷而产生应变时,其电阻率将发生变化。半导体应变计就是以这种压阻效应作为理论基础的,其敏感栅由锗或硅等半导体材料制成。这种应变计可分为体型(图5)和扩散型两种。前者的敏感栅由单晶硅或锗等半导体经切片和腐蚀等方法制成,后者的敏感栅则是将杂质扩散在半导体材料中制成的。半导体应变计的优点是灵敏系数大,机械滞后和蠕变小,频率响应高;缺点是电阻温度系数大,灵敏系数随温度而显著变化,应变和电阻之间的线性关系范围小。正确选择半导体材料和改进生产工艺,这些缺点可望得到克服。半导体应变计多用于测量小的应变(10-1微应变到数百微应变),已广泛用于应变测量和制造各种类型的传感器(见电阻应变计式传感器)。 半导体应变计中用薄膜作敏感栅的称为薄膜应变计。它是将金属、合金或半导体材料,用真空镀膜、沉积或溅射方法,在绝缘基底上制成一定形状的薄膜,其厚度从几十纳米至几万纳米不等。此外,还有灵敏系数很大的p-n结半导体应变计和压电场效应应变计。 电阻应变计的品种日益增加,应用范围也日益扩大,除了常用的品种和规格外,还有各种不同用途的应变计,如温度自补偿应变计、大应变应变计、应力计、测量残余应力的应变花等。利用箔式应变计的制造技术,还能生产出可以测量温度、压力、疲劳寿命、裂纹扩展情况的各种片式检测元件(包括测温片、测压片、疲劳寿命计、裂纹扩展计等)。电阻应变片也称电阻应变计或应变计或应变片,是一种能将机械构件上应变的变化转换为电阻变化的传感元件。 以电阻应变片为核心元件可以制成应变式传感器。 应变式传感器,是利用电阻应变效应制成的传感器,是常用的传感器之一。 电阻应变效应,是指金属导体的电阻值随其机械变形而发生变化的现象金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示: 式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω·cm2/m) S——导体的截面积(cm2) L——导体的长度(m)
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