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变之比值,即
RRK
x
应变片的灵敏系数一般由制造厂实验测定,称为应变片的标定。灵敏系数的测定必需在符合上述定义的实验装置上进行,通常采用等弯矩梁与等强度梁两种测定方法,这两种测定方法的基本原理相同,图32为一个等弯矩梁实验装置,将被测定正值的应变片安装在梁的等弯矩区域内,并使其轴线与梁的轴线方向重合,当梁受载后,在等弯矩区域内,梁的上下表面是一个单向等应力场(但应变是双向的。可采用杠杆仪或挠度计以及理论计算方法确定梁的轴向应变,同时设法测定在该载荷下,此应变片的电阻值的相对变化,按照式38计算,即可求得应变片的灵敏系数。
在图32中,沿梁轴线方向安装了一个三点挠度计,当梁受载变形后,挠度计上千分表的读数与梁的轴向应变有如下关系:
fhl2
3
fL
L
bh
a1a2
a1a2
4.电阻应变片的分类应变片的种类很多,至今各种规格的应变片已有二万多种。根据不同的方法,有如下的分类。
1)
材料
金属半导体
金属丝式应变片最常用的形式为丝绕式,又称为圆角线栅式。它的制造设备和技术都较简便,但横向灵敏度较箔式应变片为大横向灵敏度会给测量带来一定的误差。丝式应变片常用的金属材料是康酮、镍铬合金、铁镍铬合金和铂铱金等。
半导体应变片的优点是灵敏度高、频率响应好、可以做成小型和超小型应变片。半导体应变片的出现为应变电测技术的发展开创了新的途径。它的缺点是温度系数大,稳定性不及金属应变片等。
2)
制做工艺
丝绕式箔式
丝绕式:价格低,但耐湿性差;箔式应变片是把康酮、镍铬等合金制成0003~0001的箔材,经一定热处理后,涂刷一层树脂(环氧、聚脂等),经聚合处理后形成基底,然后用由照相、光刻技术腐蚀成丝得到敏感栅,焊上引线,再涂一层保护层。它在性能上的优点是:
a尺寸精确: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02mm或敏感栅图案特殊的应变片,易做成任意形状;
b散热性好,附着力大:箔式片栅丝截面为矩形,故栅丝周表面积大,因而散热性好。同时附着力增大,有利于变形传递,因而增加了测量的准确性;
c横向效应很小: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也小得多,使箔式片横向效应很小;逸散功率大,允许较大电流,
d绝缘性好,蠕变和机械滞后小,耐湿性好,因为箔式片均为胶基;e生产率高,便于成批生产。
4
f缺点是工艺复杂,成本r
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