电阻应变计的原理及使用ppt课件.ppt

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1、认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目第二章 电阻应变计的原理及使用认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 2.1电阻应变测量技术基础(一)、电测法的定义l用用电电阻阻应应变变片片(应应变变计计或或电电阻阻片片)作作为为敏敏感感元元件件，用用应应变变仪仪器器,测测定定受受力力构构件件的的表表面面或或者者内内部部应应变变,再再根根据据应应力力-应应变变的的关关系系式式,确确定定构构件件表表面面或或者者内内部部应应力力状状态态的的一一种种实

2、验应力分析方法。实验应力分析方法。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（二）、原理l将将电电阻阻片片牢牢固固地地粘粘贴贴在在构构件件表表面面,构构件件变变形形连连同同应应变变片片一一起起变变形形,应应变变片片的的变变形形产产生生了了电电阻阻的的变变化化,通通过过测测量量电电桥桥(电电阻阻应应变变测测量量装装置置或或电电阻阻应应变变仪仪),使使这这微微小小的的电电阻阻变变化化转转换换成成与与应应变变成成正正比比的的模模拟拟电电信信号号(电电压压或或电电流流)的的变变化化,经经过过信信号号放放大大,将将其其变变换换成

3、成构构件件的的应应变变值值显显示示出来。出来。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（三）、电测的实质ll非电量参数非电量参数传感器（应变片）传感器（应变片）电电量参数量参数l电电测测是是将将物物理理与与力力学学、机机械械等等非非电电量量参参数数通通过过敏敏感感元元件件（应应变变片片）转转换换成成电电量量来进行测量的一种实验方法来进行测量的一种实验方法认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目l非非电电量量参参数数:应应变变,应应力力,力力

4、,扭扭矩矩,加加速速度度,位移位移,压力压力l电量参数电量参数:电压（电流），电容电压（电流），电容,电感电感l传感器传感器:应变片应变片认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（四）、电测分类l1）电阻应变测量电阻应变测量l2）电容应变测量电容应变测量l3）电感应变测量电感应变测量认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（五）、优点l1测测量量精精度度高高,量量程程大大（应应变变仪仪上上所所读读出出的的最最大大应应变变值值）,灵灵敏敏度度

5、高高（应应变变仪仪上上所所读读出出的的最最小小应应变变值值.一一般般应应变变片片:1微微应应变变）；标标距距（任任何何类类型型的的应应变变计计都都不不能能测测出出一一点点的的应应变变）（箔式应变片（箔式应变片:0.2毫米）毫米）l半导体应变片：半导体应变片：0.1微应变微应变.l测量范围测量范围:20000(微应变微应变);l对对高高灵灵敏敏度度测测量量系系统统可可测测取取10-2量量级级的的微微应应变变.认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目l2应应变变片片尺尺寸寸小小,重重量量轻轻,安安装装方方便便(粘粘贴贴)

6、,对对试试件件的的工工作作状状态态和和应应力力分分布布影影响响很小。很小。l3频率响应快频率响应快,机械滞后小。机械滞后小。l如如:电阻应变片响应时间为电阻应变片响应时间为10-7Sl半导体应变计的响应时间为半导体应变计的响应时间为10-11Sl即构件应变立即传递给应变片。即构件应变立即传递给应变片。l可以测量静态到动态或冲击下的动应变。可以测量静态到动态或冲击下的动应变。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目l4可在恶劣环境下测量可在恶劣环境下测量如高速旋转如高速旋转,高温高温,低湿低湿,深水深水,强强磁场磁场,

7、核辐射等。核辐射等。5自动化程度高自动化程度高,可以实现遥控测量可以实现遥控测量将应变仪与计算机结合将应变仪与计算机结合,可以实现可以实现图形显示图形显示,磁带记录磁带记录,多点测量多点测量,自动打自动打印。印。6制造多种传感器制造多种传感器（载荷、扭距、压力、（载荷、扭距、压力、加速度）加速度）认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（六）、缺点（六）、缺点l1单点测量单点测量一片电阻应变片只能测定构件表面上一点的一片电阻应变片只能测定构件表面上一点的某个方向的应变某个方向的应变;并且只代表栅长范围内的平均应变。并

8、且只代表栅长范围内的平均应变。l2应变片一般只能测量构件表面的应力应变应变片一般只能测量构件表面的应力应变,l3对结构三维应力测量很难进行对结构三维应力测量很难进行。l4尽管应变片很小尽管应变片很小,但对应力集中的测量但对应力集中的测量,仍仍无法精确。无法精确。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目l电阻应变测量系统电阻应变测量系统:l电阻应变片电阻应变片,电阻应变仪电阻应变仪以及记录仪以及记录仪l工作条件工作条件:一般工作条件一般工作条件:l温度温度-30 C60 Cl介质介质:大气或压力不大的液体大气或压力不大

9、的液体l工作过程工作过程:应变应变电阻变化电阻变化电流变化电流变化放大放大记录记录l电阻应变片电阻应变片电阻应变仪电阻应变仪记录器记录器l电阻应变片电阻应变片:直接与被测量对象接触直接与被测量对象接触,把非电量的物理参数把非电量的物理参数转化成转化成电量电量,并传输给放大部分并传输给放大部分l电阻应变仪电阻应变仪:把十分微弱的电信号进行放大把十分微弱的电信号进行放大,以推动显示记以推动显示记录仪器工作录仪器工作,把被测信号记录下来。把被测信号记录下来。七、构成七、构成认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目2.2 电

10、阻应变片构造BL认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 应变片的形状：l栅状，一般应变片中的金属丝均为栅状。栅状，一般应变片中的金属丝均为栅状。l原因：原因：l(1)用用应应变变片片进进行行应应变变测测量量时时，对对应应变变片片中中金金属属丝丝需需加加一一定定的的电电压压，为为防防止止电电流流过过大大，产产生生发发热热及及熔熔断断现现象象，要要求求金金属属丝丝有有一一定定的的长长度度（单单线线长长度度3080毫毫米米），以以获获得得较较大大的初始电阻值（的初始电阻值（120欧姆）欧姆）l(2)测测量量构构件件应应变

11、变时时，又又要要求求尽尽可可能能缩缩短短应应变片的长度以接近变片的长度以接近一点一点的真实应变。的真实应变。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目电阻片组成l敏感栅敏感栅是应变片的敏感元件是应变片的敏感元件l引出线引出线l基底（聚酰亚胺塑料、纸基）基底（聚酰亚胺塑料、纸基）l覆盖层，覆盖层，l粘结剂粘结剂认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（一）敏感栅材料（铜镍、镍铬、）（一）敏感栅材料（铜镍、镍铬、）l灵敏系数高灵敏系数高,在相当大

12、的应变范围内保在相当大的应变范围内保持不变持不变l电阻率高电阻率高,分散性低分散性低,稳定及重复性好稳定及重复性好l电阻温度系数低电阻温度系数低l耐疲劳耐疲劳/耐腐蚀耐腐蚀/焊接性能好焊接性能好l具有较大的拉伸变形具有较大的拉伸变形,易于加工成丝易于加工成丝（或箔片）（或箔片）,易于消除加工效应易于消除加工效应应变计常用金属金属材料的物理性能参见应变计常用金属金属材料的物理性能参见P9的表的表2-1认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（二）基底材料（二）基底材料l厚度小厚度小,电绝缘性好电绝缘性好l热稳定性好热稳

13、定性好l机械强度高机械强度高/应变极限大应变极限大,l抗潮湿抗潮湿,耐腐蚀耐腐蚀l无滞后和徐变无滞后和徐变l粘合能力强粘合能力强l透明透明,便于安装与定位便于安装与定位基底的作用：基底的作用：基底与试件直接接触，并用粘结剂相互基底与试件直接接触，并用粘结剂相互粘牢。粘牢。基底的作用是保持敏感栅的几何形状和相对位基底的作用是保持敏感栅的几何形状和相对位置，保证电阻片与试件共同变形，以准确地把试件变置，保证电阻片与试件共同变形，以准确地把试件变形传递给敏感栅，而且保证试件与敏感栅之间有足够形传递给敏感栅，而且保证试件与敏感栅之间有足够大的大的绝缘度绝缘度。常用纸基或胶膜薄片制成。常用纸基或胶膜薄片

14、制成。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（三）引线（三）引线引线是用来引出敏感栅的输出电信引线是用来引出敏感栅的输出电信号，而比敏感栅丝尺寸大的金属导线。号，而比敏感栅丝尺寸大的金属导线。为了减少引线带来的误差，通常采用低为了减少引线带来的误差，通常采用低电阻率和电阻温度系数较小的材料（铜电阻率和电阻温度系数较小的材料（铜)制成，其形状有细丝和扁带两种。为制成，其形状有细丝和扁带两种。为了便于焊接连线，一般在表面会镀锡、了便于焊接连线，一般在表面会镀锡、银。银。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然

15、后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（四）覆盖材料（材料要求与基底（四）覆盖材料（材料要求与基底相同相同）l纸基纸基l胶基胶基l玻璃纤维布玻璃纤维布覆盖层的作用：覆盖层的作用：覆盖层的作用是保护敏感覆盖层的作用是保护敏感栅的作用，防止有害介质腐蚀，材料与基栅的作用，防止有害介质腐蚀，材料与基底相同。底相同。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（五）粘结剂（五）粘结剂l足够的抗剪能力足够的抗剪能力,粘结强度高粘结强度高,能准确能准确/稳定地传递变形稳定地传递变形/徐变徐变/和机械滞后

16、和机械滞后l电绝缘性好电绝缘性好/无腐蚀无腐蚀/无毒无毒/耐老化耐老化/化学化学稳定性好稳定性好/便于保存便于保存l固化温度低固化温度低/时间短时间短/使用工艺简单使用工艺简单l环境温度环境温度/湿度湿度/介质对粘结剂性能影响介质对粘结剂性能影响小小认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目2.4 应变片的分类常用：常用：l丝绕式丝绕式l金属箔电阻片金属箔电阻片l箔丝组合应变片箔丝组合应变片l半导体应变片半导体应变片构构造造基基本本相相同同认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工

17、作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目按敏感栅材料分：l金属电阻应变计金属电阻应变计,l半导体应变计半导体应变计认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目金属电阻应变计又分：工作温度l常温应变计（常温应变计（30 C60 C），），l低温应变计（低于低温应变计（低于30 C）l中温应变计（中温应变计（30 C350 C），），l高温应变计（高温应变计（350 C以上）以上）认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目敏感栅制造方法：l丝式应变计，

18、丝式应变计，l箔式应变计，箔式应变计，认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目敏感栅结构：l单轴应变计；单轴应变计；l多轴应变计（应变花）；多轴应变计（应变花）；认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目应变花认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目基底材料分：l纸基应变计纸基应变计l胶基应变计胶基应变计l金属基（高温应变片类型之一）金属基（高温应变片类型之一）l临

19、时基底（高温应变片类型之一）临时基底（高温应变片类型之一）认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目安装方式：l粘贴式，粘贴式，l焊接式，焊接式，l喷涂式，喷涂式，l埋入式埋入式认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目电阻值：l市售金属电阻应变片的电阻值已趋于标准化，市售金属电阻应变片的电阻值已趋于标准化，主要规格有主要规格有60、120、350、600和和1000等，其中等，其中120用得最多。用得最多。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开

20、始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目各种各样的应变片认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目各种各样的箔式应变片认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目丝绕式:l采用采用0.012-0.05mm直径的镍铬或铜镍直径的镍铬或铜镍合金丝在专用的机器上绕成栅状合金丝在专用的机器上绕成栅

21、状(敏感敏感栅栅)，基底和复盖层用绝缘薄纸或胶膜，基底和复盖层用绝缘薄纸或胶膜，引出线为引出线为0.25mm左右的镀银铜线，以左右的镀银铜线，以便焊接导线。这种应变片的栅长便焊接导线。这种应变片的栅长难以做难以做得很小，且应变横向效应大得很小，且应变横向效应大。但是。但是价格价格低廉低廉，使用广泛，使用广泛。丝绕式标距丝绕式标距:最小最小1.6毫米毫米认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目丝绕式丝绕式标距标距:指敏感栅沿指敏感栅沿轴向方向测量变轴向方向测量变形的有效长度形的有效长度认识到了贫困户贫困的根本原因，才能

22、开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目箔式应变片:l光刻腐蚀工艺光刻腐蚀工艺:用厚为用厚为0.0030.01mm的的康铜或镍铬箔片，涂以底胶，利用光刻康铜或镍铬箔片，涂以底胶，利用光刻技术腐蚀成栅状，再焊上引出线涂上复技术腐蚀成栅状，再焊上引出线涂上复盖层。盖层。l尺度准确尺度准确,线条均匀线条均匀,灵敏系数灵敏系数/电阻值离散性电阻值离散性低低l丝栅面积扁而平丝栅面积扁而平,横向效应小横向效应小,粘结面积大粘结面积大,粘粘结牢靠结牢靠,散热性好散热性好,可准确稳定传递变形可准确稳定传递变形;减小减小零点漂移零点漂移l可以制成各种工艺的应变花可以制

23、成各种工艺的应变花/及小标距及小标距(0.2毫毫米米)应变片应变片l便于生产便于生产,质量好质量好/成品高成品高,抗潮抗潮/绝缘性好绝缘性好/徐徐变变/机械滞后小机械滞后小认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目标距:0.2-200毫米l最短标距：最短标距：0.2毫米毫米梯度大梯度大,应力集中应力集中l最长标距：最长标距：200毫米毫米-混凝土混凝土l认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目金属箔电阻片认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始

24、对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目水水泥泥混混凝凝土土内内埋埋式式电电阻阻应应变变计计 l该应变计采用四片箔片应变计组成半桥该应变计采用四片箔片应变计组成半桥线路，内经防水密封，外以水泥混凝土线路，内经防水密封，外以水泥混凝土烧铸保护。在混凝土构件浇铸时将该应烧铸保护。在混凝土构件浇铸时将该应变计预埋在欲测量之力点，当构件受力变计预埋在欲测量之力点，当构件受力时就能测出该力点之载荷变形。时就能测出该力点之载荷变形。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目半导体应变片的敏感

25、栅为半导半导体应变片的敏感栅为半导体，灵敏系数高，用数字欧姆体，灵敏系数高，用数字欧姆表就能测出它的电阻变化，可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作为高灵敏度传感器的敏感元件。件。半导体应变片半导体应变片l几何尺寸变化引起的电阻变化远小于由材几何尺寸变化引起的电阻变化远小于由材料电阻率变化引起的电阻变化，前者可忽料电阻率变化引起的电阻变化，前者可忽略不计，可得略不计，可得ll从而可得半导体应变片灵敏度系数为从而可得半导体应变片灵敏度系数为KS=E E认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目最突出优点

26、l半导体应变片的最突出优点是灵敏度大，半导体应变片的最突出优点是灵敏度大，可达可达60150，l能直接与记录仪器连接而不需放大器，使测能直接与记录仪器连接而不需放大器，使测量系统简化。量系统简化。l此外，其横向效应小，机械滞后小和体积小。此外，其横向效应小，机械滞后小和体积小。缺点是电阻值和灵敏度的温度稳定性差。缺点是电阻值和灵敏度的温度稳定性差。l当应变较大时，非线性严重。由于受晶相、当应变较大时，非线性严重。由于受晶相、杂质等因素影响，灵敏度分散度大。杂质等因素影响，灵敏度分散度大。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准

27、扶贫”项目特殊应变片特殊应变片l裂缝扩展片裂缝扩展片(断裂断裂)，l疲劳寿命片疲劳寿命片(交变交变)l大应变量应变片大应变量应变片(橡胶橡胶)l双层应变片双层应变片(薄壁壳薄壁壳)l防水应变片防水应变片(水下水下)l膜式应变片膜式应变片(模式压力传感器模式压力传感器)l屏蔽式应变片屏蔽式应变片(电磁场电磁场)l温度场温度场.残余应力残余应力/埋入埋入/应变片应变片/制成传制成传感器感器认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目应变片的筛选应变片的筛选l应变片的基地与覆盖层无破损折曲、敏应变片的基地与覆盖层无破损折曲、敏

28、感栅平直、排列整齐、无绣斑、气泡、感栅平直、排列整齐、无绣斑、气泡、无霉点无霉点l用低压（用低压（100V）高阻表检查绝缘电阻）高阻表检查绝缘电阻l量测应变片的初始电阻值。偏差小于量测应变片的初始电阻值。偏差小于0.6欧姆欧姆l选用应变片时，要考虑应变片的性能参选用应变片时，要考虑应变片的性能参数，主要有：应变片的电阻值、灵敏度、数，主要有：应变片的电阻值、灵敏度、允许电流和应变极限等。允许电流和应变极限等。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目应变片的精度应变片的精度l普通级：普通级：教学教学l精密级：精密级：高

29、精度传感器和精密测试高精度传感器和精密测试l高精密级高精密级认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目2.6 粘贴应变片工艺：粘贴工艺粘贴工艺:1）用用砂砂布布或或打打磨磨机机打打磨磨，除除去去油油漆漆和和锈锈迹迹，形形成光滑而又不是抛得很光的表面。成光滑而又不是抛得很光的表面。l2）用用侵侵有有溶溶剂剂（丙丙酮酮）的的纱纱布布或或脱脱脂脂棉棉擦擦洗洗，除去油脂痕迹。除去油脂痕迹。l3）用用碱碱性性溶溶液液处处理理表表面面，使使表表面面对对粘粘合合剂剂有有适当得的化学亲和力。适当得的化学亲和力。l4）在在试试件件上上标

30、标出出应应变变片片粘粘贴贴位位置置（划划线线定定位位），再进行一次擦洗。，再进行一次擦洗。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目l6）将应变片）将应变片（经挑选合格的）（经挑选合格的）底面涂上一层薄而均底面涂上一层薄而均匀的匀的502胶水胶水.放在调好的位置上。放在调好的位置上。l7)用聚乙烯薄膜压盖住用聚乙烯薄膜压盖住用手指滚压挤多余胶水，揭用手指滚压挤多余胶水，揭掉薄膜。掉薄膜。保持适当时间使其固化。保持适当时间使其固化。l8)将引出线与软导线焊接在固定端子上将引出线与软导线焊接在固定端子上l检查质量。包括有无

31、短路和断路，绝缘电阻是否符检查质量。包括有无短路和断路，绝缘电阻是否符合要求（一般不低于合要求（一般不低于100M)（正常的粘结剂层电阻正常的粘结剂层电阻可达可达10000M欧姆。）等。欧姆。）等。l9）然后立即涂上防护层（）然后立即涂上防护层（硅橡胶硅橡胶或者或者凡士林凡士林或者或者914环氧树脂环氧树脂或者或者石蜡石蜡）固定端子认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目2.3 应变片的工作特性（一）电阻丝的应变效应l定定义：义：l（W.Thomas）金金属属丝丝（大大部部分分）受受到到拉拉伸伸（或或缩缩短短）时时，

32、电电阻阻值值会会增增大大（或或减减小小），这这种种电电阻阻值值随随变变形形发发生生变变化化的的物理现象物理现象-电阻应变效应电阻应变效应认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目规律l：在在一一定定的的变变形形范范围围内内电电阻阻值值的的相相对对变变化化（电电阻阻变变化化率率）与与其其长长度度的的相相对对变变化化（应应变变）之之间间保保持持线线性性关系，而且对拉压应变是一样：关系，而且对拉压应变是一样：llR：线线 材材 长长 度度 为为 l的的 初初 始始 电电 阻阻；R:丝丝 材材 伸伸 长长 l l后后 电电 阻

33、阻 值值 的的 变变 化化；=l l/l：（应变）：（应变）Ks常数：常数：物理意义：每单位应变所造成的相对电阻变化，物理意义：每单位应变所造成的相对电阻变化，标志着该类丝材电阻应变效应显著与否，标志着该类丝材电阻应变效应显著与否，称之为灵敏系数。称之为灵敏系数。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目灵敏系数:(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）若若、A和和l均发生变化，则其电阻也变化均发生变化，则其电阻也变化,对上式两边取对数后全微分对上式两边取对数后全微分Al认识到了贫困户

34、贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目根据金属物理和材料力学理论知 与成近似线性关系 l若半径为若半径为r的圆导体，的圆导体，A=r2，代，代入上式，电阻的相对变化为入上式，电阻的相对变化为材料泊桑比式中式中dA表示导体长度表示导体长度变化时变化时,由于泊松效应由于泊松效应造成的截面积改变。造成的截面积改变。l1)表示由于材料电阻率的变化而引起电阻的相对变化量。表示由于材料电阻率的变化而引起电阻的相对变化量。l2)表示几何尺寸变化而引起电阻的相对变化量表示几何尺寸变化而引起电阻的相对变化量l3)不同属性的导体，这两项所占的比例相

35、差很大。不同属性的导体，这两项所占的比例相差很大。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目l代入上式，可以得到：代入上式，可以得到：式中，式中，金属丝材料的泊松比，金属丝材料的泊松比，C为与材料种类和加为与材料种类和加工方法有关的常数。工方法有关的常数。令令而而dl/l=，这样式成为，这样式成为（若导体截面为宽（若导体截面为宽b厚厚t的矩形的导体，也可通过类的矩形的导体，也可通过类似推导得出）似推导得出）认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”

36、项目Ks取决于以下两个因素：取决于以下两个因素：1）几何尺寸几何尺寸:电阻丝材料本身的机械性能，即由于电阻丝材料本身的机械性能，即由于金属丝拉伸后金属丝拉伸后,（2+1）项表达的几何尺寸变化）项表达的几何尺寸变化;2）物理性质物理性质:电阻丝受力后材料的单位应变系数电电阻丝受力后材料的单位应变系数电阻变化率，即为阻变化率，即为d/dL/L项。材料发生变形时项。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其自由电子的活动能力和数量均发生了变化的原因.显然，显然，Ks愈大，单位纵向应变引起的电阻值相对愈大，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。变化愈大，说明应变片

37、愈灵敏。可用不同的导体材料制成应变片，目前主要有金属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。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大部分金属合金丝的灵敏系数(2-4)。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目2.5应变片的工作特性应变片的工作特性：l应变片的灵敏系数：应变片的灵敏系数：单向应力，轴向应变片单向应力，轴向应变片的电阻变化与轴向应变之比。的电阻变化与轴向应变之比。l机械滞后：机械滞后：对贴应变片的试件反复加载，其对贴应变片的试件反复加载，其特性曲线不重合

38、。特性曲线不重合。l蠕变：蠕变：恒定力；应变时间的变化恒定力；应变时间的变化l零点漂移：零点漂移：不受力，恒定温度，应变时间不受力，恒定温度，应变时间的关系的关系l应变极限应变极限：加载，当应变片的指示应变与试：加载，当应变片的指示应变与试件实际应变的相对误差小于件实际应变的相对误差小于10时，试件的时，试件的应变为应变极限应变为应变极限认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目l绝缘电阻绝缘电阻：应变片引出线与安装应变片：应变片引出线与安装应变片的构件之间的电阻值（的构件之间的电阻值（50200兆欧姆）兆欧姆）l疲劳

39、极限：疲劳极限：恒定的交变载荷下，不使应恒定的交变载荷下，不使应变片产生破坏的循环次数。变片产生破坏的循环次数。l应变片电阻应变片电阻：没有安装，不受力时测量：没有安装，不受力时测量电阻。电阻。l横向效应系数横向效应系数:l温度效应温度效应认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目2.6温度效应温度效应 l制制成成的的应应变变计计粘粘贴贴在在某某构构件件上上，由由于于环环境境温温度度变变化化引引起起构构

40、件件温温度度变变化化，所所产产生生的电阻相对变化的电阻相对变化温度效应温度效应认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目因素：l应变栅合金的灵敏度发生变化应变栅合金的灵敏度发生变化l应变片栅丝伸长与缩短应变片栅丝伸长与缩短l基底材料伸长与缩短。基底材料伸长与缩短。l应变片材料电阻温度系数影响。应变片材料电阻温度系数影响。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目热输出热输出l传感器在实际工作状态，弹性体不仅受传感器在实际工作状态，弹性体不仅受到

41、外力，而且还往往受到环境温度变化到外力，而且还往往受到环境温度变化的影响，应变片受温度变化引起的虚假的影响，应变片受温度变化引起的虚假输出通常称为输出通常称为热输出热输出(t)。l其值与应变片其值与应变片敏感栅材料的电阻温度系敏感栅材料的电阻温度系数数,灵敏系数、线膨胀系数灵敏系数、线膨胀系数、弹性体材弹性体材料的线膨胀系数料的线膨胀系数以及以及温度变化温度变化(t)等有等有关关l认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目热输出的定义l应变片安装在具有某线膨胀系数的试件应变片安装在具有某线膨胀系数的试件上，试件可以自由

42、膨胀并不受外力作用。上，试件可以自由膨胀并不受外力作用。在缓慢升温、降温的均匀温度场内，由在缓慢升温、降温的均匀温度场内，由温度变化引起的指示应变。温度变化引起的指示应变。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目R1TRT-R0=R0T试件材料与敏感栅材料的线膨胀系数不同引起的电阻变化：温度变化引起应变片敏感栅电阻变化R1TR0（1T）应变片敏感应变片敏感栅材料电阻栅材料电阻温度系数温度系数 y,s别是试件材料和敏感栅材料的线膨胀系数别是试件材料和敏感栅材料的线膨胀系数认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，

43、然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目由于温度变化引起的总虚假应变由于温度变化引起的总虚假应变这个虚假应变将引起测量误差这个虚假应变将引起测量误差,与温与温度和应变片的本身性质有关度和应变片的本身性质有关.认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目l补偿片法补偿片法l电路补偿法电路补偿法电阻元件法电阻元件法l热敏元件法热敏元件法l热电偶法热电偶法温度补偿方法温度补偿方法对敏感栅热处理法对敏感栅热处理法l自补偿法自补偿法l双金属线栅法双金属线栅法l温度修正法温度修正法温度效应的补偿温度效应

44、的补偿认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目（二）应变片的灵敏系数l固固定定在在试试件件上上的的应应变变片片，其其敏敏感感栅栅的的电电阻阻变变化化不不仅仅与与敏敏感感栅栅轴轴线线方方向向的的构构件件应应变变有有关关，而而且且与与敏敏感感栅栅弯弯头头圆圆弧弧方方向向的的构构件件应应变变有有关关。因因此此，应应变变片片的的灵灵敏敏系系数数与与金金属属丝丝在在拉拉伸伸（或或缩缩短短）状状态态下下所所得得灵灵敏敏系系数数不不同同，它它与与被被测测构构件件应应变变状态有关。状态有关。应应变变片片的的灵灵敏敏系系数数小小于于金

45、金属属丝丝在在拉拉伸伸（或缩短）状态下所得灵敏系数（或缩短）状态下所得灵敏系数认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 应变片灵敏系数定义l当当将将电电阻阻应应变变片片安安装装在在处处于于单单向向应应力力状状态态的的试试件件表表面面，使使其其轴轴线线（敏敏感感栅栅纵纵向向中中心心线线）与与应应力力方方向向平平行行时时，应应变变片片电电阻阻值值的的相相对对变变化化与与沿沿轴向的应变之比值，轴向的应变之比值，记为记为K，认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了

46、“精准扶贫”项目l式中：式中：R为应变片变形前的电阻值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为试件表面沿应变片轴线应变(单向单向应力状态应力状态)R为应变片电阻值的改变量。为应变片电阻值的改变量。应变片的灵敏系数，通常由制造厂家测应变片的灵敏系数，通常由制造厂家测定定称之应变片标定称之应变片标定l两两种种方方法法（专专用用）：等等弯弯矩矩梁梁等等强强度度梁梁l应变片产品包装上标明的应变片产品包装上标明的“标称灵敏系标称灵敏系数数”，出厂时测定的该批产品的平均灵，出厂时测定的该批产品的平均灵敏度系数值。敏度系数值。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来

47、国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目标定原理：l将将被被测测定定K值值的的应应变变片片安安装装在在梁梁的的等等弯弯矩矩区区域域内内，并并使使其其轴轴线线与与梁梁的的轴轴线线方方向向重重合合，当当受受载载后后在在等等弯弯矩矩区区域域内内，梁梁的的上上下下表表面面是是一一个个单单向向等等应应力力场场（应应变变是是双向的）。双向的）。l x可可用用杠杠杆杆仪仪、挠挠度度计计、理理论论计计算算方方法法求求认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目l等弯矩梁等弯矩梁认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然

48、后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目l等强度梁认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目如：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有关系按照K的定义如:采用电阻应变仪(K仪=2)测量应变计的指示应变仪则有:L L为挠度仪为挠度仪两支点的两支点的距离，距离，h h为为梁的高度梁的高度认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目l R/R采采用用精精

49、密密并并经经过过校校准准的的电电阻阻应应变变仪仪装装置置测测定定，将将梁梁上上应应变变片片作作为为工工作作片片和和另另一一补补偿偿片片通通过过半半桥桥接接入入应应变变仪仪，把把应应变变仪仪上上灵灵敏敏系系数数设设置置在在K仪仪=2所所对对应应的的数数值值上上，经经预预调调平平衡衡后后加载，在应变仪上得到仪值。加载，在应变仪上得到仪值。认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目l应变片不能重复使用，应变片灵敏系数的测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，在同一定在专用测试设备上利用抽样方法

50、，在同一批相同条件下生产的应变片抽样批相同条件下生产的应变片抽样1%（最少（最少6片），取其平均值，定为该批应变片的灵敏片），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。与安装工艺和使用条件有关。l每次实验加载卸载每次实验加载卸载3次次,取平均取平均K值值对于一组应变计的标准偏差有对于一组应变计的标准偏差有:相对标准误差为相对标准误差为(离散系数离散系数)e=/K 100%应变片灵敏系数等级应变片灵敏系数等级相对标准误差相对标准误差(离散系数离散系数)三级三级(A:1%B:2%;C:3%)认识到了贫困户贫