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电阻-电阻应变计

2019-05-17 10:00:18

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产品简介:电阻应变计的材料一般采用2.5-5微米的金属合金箔,合金箔是附在20-40微米的环氧树脂基材上面的,总厚度大概为50微米厚。可以测量力、压力、位移、应变、加速度等非电量参数,一般来说,电阻应变片式传感器的结构简单,性能稳定,灵敏度较高,适合动态测量。现已被广泛应用于工程测量和科学实验中。

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电阻应变计也称电阻应变片,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。主要有敏感栅、基底、引线、粘接剂和表面覆盖物五部分组成。敏感栅的材料厚度通常为2.5-5微米的金属合金箔,基底材料有环氧树脂、聚酰亚胺等材料,厚度通常为20-40微米,一般表面覆盖物的材料和基底材料相同,厚度为10-20微米。电阻应变片(电阻应变计)的总厚度为35-50微米。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。

电阻应变片的分类:1、丝绕式;2、短接式;3、箔式电阻片。

电阻应变计的优点:与其他测量手段相比,电阻应变片有以下优点:(1)测量应变的灵敏度和准确度高,性能稳定、可靠,可测1~2,误差小于1%。(2)应变片尺寸小、重量轻、结构简单、使用方便、响应速度快。测量时对被测件的工作状态和应力分布影响较小,既可用于静态测量,又可用于动态测量。(3)测量范围大。既可测量弹性变形,也可测量塑性变形。变形范围可从1%~20%。(4)适应性强。可在高温、超低温、高压、水下、强磁场以及核辐射等恶劣环境下使用。(5)便于多点测量、远距离测量和遥测。

 

电阻应变计应具有的基本特性:1具有适当的线性灵敏系数,并且稳定性较高;2具有蠕变自补偿功能;3具有小的电阻温度系数,热输出小,零点漂移小;4横向效应系数小,机械滞后小,疲劳寿命高;5具有较好的稳定性、重复性,并且能够在较宽的温度范围内工作;6适用于动态和静态测量。

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本文重点讲解的是箔式电阻应变计: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:1、随着精密技术的发展,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。2、箔式电阻应变计栅丝截面为矩形,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(φ0.025mm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。3、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。4、箔式片均为胶基,故绝缘性好,蠕变和机械滞后小,耐湿性好。5、便于成批生产,生产率高。由于箔式电阻应变计有这些特点,故在常温的应变测量中将逐渐取代丝绕式应变计。

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