电阻应变计的原理及使用.pptx

电阻应变计的原理及使用2.1电阻应变测量技术基础(一)、电测法的定义（二）、原理（三）、电测的实质（四）、电测分类（五）、优点（六）、缺点
电阻应变测量系统:
电阻应变片,电阻应变仪以及记录仪
工作条件:一般工作条件:
温度-30C—60C
介质:大气或压力不大的液体
工作过程:应变电阻变化电流变化放大记录
电阻应变片电阻应变仪记录器
电阻应变片:直接与被测量对象接触,把非电量的物理参数转化成电量,并传输给放大部分
电阻应变仪:把十分微弱的电信号进行放大,以推动显示记录仪器工作,把被测信号记录下来。2.2电阻应变片构造应变片的形状：电阻片组成（一）敏感栅材料（铜镍、镍铬、）（二）基底材料（三）引线（四）覆盖材料（材料要求与基底相同）（五）粘结剂2.4应变片的分类按敏感栅材料分：金属电阻应变计又分：工作温度敏感栅制造方法：敏感栅结构：应变花基底材料分：安装方式：电阻值：各种各样的应变片各种各样的箔式应变片丝绕式:箔式应变片:标距:0.2---200毫米金属箔电阻片水泥混凝土内埋式电阻应变计半导体应变片的敏感栅为半导体，灵敏系数高，用数字欧姆表就能测出它的电阻变化，可作为高灵敏度传感器的敏感元件。最突出优点特殊应变片应变片的筛选应变片的精度2.6粘贴应变片工艺：6）将应变片（经挑选合格的）底面涂上一层薄而均匀的502胶水.放在调好的位置上。
7)用聚乙烯薄膜压盖住用手指滚压挤多余胶水，揭掉薄膜。保持适当时间使其固化。
8)将引出线与软导线焊接在固定端子上

检查质量。包括有无短路和断路，绝缘电阻是否符合要求（一般不低于100MΩ)（正常的粘结剂层电阻可达10000M欧姆。）等。
9）然后立即涂上防护层（硅橡胶或者凡士林或者914环氧树脂或者石蜡）2.3应变片的工作特性（一）电阻丝的应变效应规律灵敏系数:(原因)假设导体截取一段长度l，截面积为A，电阻率为，则其电阻（欧姆定律） 根据金属物理和材料力学理论知与成近似线性关系
代入上式，可以得到：Ks取决于以下两个因素：1）几何尺寸:电阻丝材料本身的机械性能，即由于金属丝拉伸后,（2+1）项表达的几何尺寸变化;2）物理性质:电阻丝受力后材料的单位应变系数电阻变化率，即为d//dL/L项。材料发生变形时,其自由电子的活动能力和数量均发生了变化的原因.显然，Ks愈大，单位纵向应变引起的电阻值相对变化愈大，说明应变片愈灵敏。可用不同的导体材料制成应变片，目前主要有金属电阻应变片和半导体应变片两类。大部分金属合金丝的灵敏系数(2--4)。2.5应变片的工作特性：2.6温度效应因素：热输出热输出的定义R1T＝RT-R0=R0T由于温度变化引起的总虚假应变
补偿片法
电路补偿法电阻元件法
热敏元件法
热电偶法
温度补偿方法对敏感栅热处理法
自补偿法
双金属线栅法
温度修正法（二）应变片的灵敏系数应变片灵敏系数定义式中：R为应变片变形前的电阻值x为试件表面沿应变片轴线应变(单向应力状态)R为应变片电阻值的改变量。应变片的灵敏系数，通常由制造厂家测定称之应变片标定
两种方法（专用）：等弯矩梁等强度梁
应变片产品包装上标明的“标称灵敏系数”，出厂时测定的该批产品的平均灵敏度系数值。
标定原理：等强度梁如：沿梁轴线方向安装了一个三点挠度计，有材料力学小挠度理论;当梁受载变形后，挠度计上千分表读数f与梁的轴向应变x有关系R/R采用精密并经过校准的电阻应变仪装置测定，将梁上应变片作为工作片和另一补偿片通过半桥接入应变仪，把应变仪上灵敏系数设置在K仪=2所对应的数值上，经预调平衡后加载，在应变仪上得到仪值。应变片不能重复使用，应变片灵敏系数的测定在专用测试设备上利用抽样方法，在同一批相同条件下生产的应变片抽样1%（最少6片），取其平均值，定为该批应变片的灵敏系数。它不仅与应变片结构和尺寸有关而且与安装工艺和使用条件有关。
每次实验加载卸载3次,取平均K值对于一组应变计的标准偏差有:
应变片产品包装上标明的“标称灵敏系数”，出厂时测定的该批产品的平均灵敏度系数值。
应变片K小于单根电阻丝Ks原因：多栅型：应变变量减少参加变形的丝栅长度减少，电阻变化减小，降低了电阻片的灵敏度（三）应变片的横向效应系数(H)应变片的横向效应产生的主要原因
直线金属丝受单向拉伸时,在任一微段上所感受的应变是相同的,而且每段都是伸长的,因而每一段电阻都将增加,金属丝总电阻的增加为各微段电阻增加的总和.
但是将同样长度的金属丝弯成敏感栅做成应变片之后,将其粘贴在单向拉伸试件上,
图示直线部分（L）和弯头部分的敏感栅感受的应变并不一样。若直线部分感受应变x，则弯头部分感受的应变逐点变化，在点a是x，在b点是-0x，因此,微段上的电阻不仅没有增加,反而减少;电桥测量所得的电阻变化是这两部分效应的综