1.金属电阻应变片的种类金属电阻应变片种类繁多,形式多样,但常见的基本结构有金属丝式应变片、金属箔式应变片和薄膜式应变片。其中金属丝式应变片使用最早、最多,因其制作简单、性能稳定、价格低廉、易于粘贴而被广泛使用。
2.电阻应变片的结构金属丝式电阻应变片由敏感栅、基底、盖层、黏合层和引线等组成。图22为金属丝式应变片的典型结构图。其中敏感栅是应变片内实现应变.电阻转换的最重要的传感元件,一般采用的栅丝直径为0015~005mm。敏感栅的纵向轴线称为应变片轴线,L为栅长,
为基宽。根据不同用途,栅长可为02~200mm。基底用以保持敏感栅及引线的几何形状和相对位置,并将被测件上的应变迅速、准确地传递到敏感栅上,因此基底做得很薄,一般为002~04mm。盖层起防潮、防腐、防损的作用,用以保护敏感栅。用专门的薄纸制成的基底和盖层称为纸基,用各种黏合剂和有机树脂薄膜制成的称为胶基,现多采月后者。黏合剂将敏感栅、基底及盖层黏合在一起。在使用应变片时也采用黏合剂将应变片与被测件黏牢。引线常用直径为010~015mm的镀锡铜线,并与敏感栅两输出端焊接。
金属箔式应变片的基本结构如图23所示,其敏感栅是由很薄的金属箔片制成的,厚度只有001~010mm,用光刻、腐蚀等技术制作。箔式应变片的横向部分特别粗,可大大减少横向效应,且敏感栅的粘贴面积大,能更好地随同试件变形。此外与金属丝式应变片相比,金属箔式应变片还具有散热性能好、允许电流大、灵敏度高、寿命长、可制成任意形状、易加工、生产效率高等优点,所以其使用范围日益扩大,已逐渐取代丝式应变片而占主要的地位。
但需要注意,制造箔式应变片的电阻值的分散性要比丝式的大,有的能相差几十欧姆,故需要作阻值的调整。对金属电阻应变片敏感栅材料的基本要求如下。
①灵敏系数K。值大,并且在较大应变范围内保持常数。
②电阻温度系数小。
③电阻率大。
④机械强度高,且易于拉丝或辗薄。
⑤与铜丝的焊接性好,与其他金属的接触热电势小。
f薄膜式应变片与丝式和箔式两种传统的金属粘贴式电阻应变片不同,它采用真空蒸发或真空沉积的方法,将金属敏感材料直接镀制于弹性基片上。相对于金属粘贴式应变片而言,薄膜式应变片的应变传递性能得到了极大的改善,几乎无蠕变,并且具有应变灵敏度系数高、稳定性好、可靠性高、工作温度范围宽(一100~180℃)、使用寿命长、成本低等优点,是一种很有发展前景的新型应变片,目前在实际使用中遇到r