应变计传感器

一种传感器，使用应变计将应变转换为电阻变化。

应变计的基本结构通常由敏感栅格，基板，引线，盖板等组成。

敏感栅格由直径为0.01-0.05mm且具有高电阻率的灯丝弯曲。

它实际上是一个电阻元件，是应变仪的敏感部分，用于检测构件的应变。

用粘合剂将敏感栅格固定到基板上。

基板的作用应确保部件上的应变精确地传递到敏感栅格。

因此，它必须非常薄，通常为0.03-0.06毫米，以便它可以牢固地粘合到试件和敏感栅格上。

此外，它应具有良好的绝缘性能，防潮性和耐热性。

基材是纸，薄膜，玻璃纤维布等。

该纸具有柔软，易粘合，应变极大，价格低的优点，但耐温，耐湿性差，一般工作温度低于70℃。

为了提高耐湿耐久性和使用温度，酚醛树脂基粘合剂可以在180℃的温度下使用并且具有良好的时间稳定性，并且适用于诸如力测量的传感器。

薄膜基材是由有机粘合剂如环氧树脂，酚醛树脂，聚酯树脂和聚酰亚胺制成的薄膜。

薄膜基材具有比纸张更好的柔韧性，耐湿性和耐久性，以及使用温度。

高达100-300℃。

玻璃纤维布可承受400-450℃的高温，并且通常用作中温或高温应变仪基板。

引线的功能是将敏感栅极电阻元件连接到测量电路，通常由0.1-0.2mm的低电阻镀锡铜线制成，并焊接到敏感栅极的两个输出端。

在测试过程中，应变仪用粘合剂牢固地粘附在试样表面上，当试件受力变形时，应变仪的敏感栅格也变形，因此其电阻也相应变化。

电阻变化与测试片成比例，因此如果电阻变化通过某一测量线转换为电压或电流变化，然后由显示记录仪器记录显示，则可以知道测试片。

变量的大小。

结构的类型和类型：普通线型应变仪和箔式应变仪。

几个基本特征的概念 - 变形，弹性变形，弹性元件的基本特性 - 刚度，灵敏度刚度 - 外力作用下弹性元件变形的量度。

灵敏度 - 弹性元件在单位力作用下的变形量。

刚度的倒数。

灵敏度系数将K =（ΔR/ R）/εt定义为应变仪的灵敏度系数。

它表示当轴向受到单向应力时，由施加在试件上的应变引起的电阻相对变化率（ΔR/ R）与由单向应力引起的试件的轴向应变（εt）之比。

注意：应变计的灵敏度系数不等于敏感电网应变计的灵敏度系数。

这是因为当通过单向应力产生应变时，应变仪的灵敏度系数受到敏感栅极结构，模制工艺和粘合剂的形状的影响。

除了基板性能的影响之外，它还特别受到栅极的圆弧部分的横向效应的影响。

横向效应的结果：应变仪的灵敏度小于电阻丝的灵敏度。

解决方案：使用箔应变计工作电流绝缘电阻 - 已粘贴的应变计的引线与被测器件之间的电阻值Rm。

绝缘电阻越大越好。

最大工作电流 - 安装的应变计允许最大电流Imax通过敏感电网而不影响其工作特性。

工作电流大且灵敏度高，但应变计也过热，应根据材料选择不同的电流。

[1]温度误差应变计温度误差 - 由于测量位置的环境温度变化导致的测量中的附加误差。

电阻应变计的温度补偿方法：（1）线路补偿方法的初始状态Uo = A（R1 R4-RB R3）= 0温度变化后Uo = A [（R1 +ΔR1t）R4-（RB +ΔRBt）R3]应变后轴承UO = A [（R1 +ΔR1t+ΔR1）R4-（RB +ΔRBt）R3] =AΔR1R4=AR1R4Kε（2）应变片自补偿方法[1]电阻应变片测量应变片有许多优点：1，分辨率高，可检测很小的应变，如1-2微应变; 2，误差小，一般小于1％; 3，体积小，重量轻。

4，测量范围大，从弹性变形可测到塑性变形（1-2％），可达20％; 5，静态和快速交替应力; 6，具有电气测量优点，如测量结果易于转移，记录和处理; 7，可以在各种恶劣环境下工作。

如从宇宙真空到数千个大气层;从接近绝对零温度到接近1000°C的高温;离心加速度可以达到数十万“g”;在振动，磁场，放射性，化学腐蚀等条件下，只要采取适当措施，也可以可靠地工作; 8，价格低，品种多，易于选择和使用。