第二節(jié)應(yīng)變式傳感器

1、3.2.13.2.1電阻應(yīng)變片的電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)和工作原理和工作原理 工作原理工作原理: :基于金屬的應(yīng)變效應(yīng)基于金屬的應(yīng)變效應(yīng)金屬絲的電阻隨著它金屬絲的電阻隨著它所受的機(jī)械變形（拉伸或壓縮）的大小而發(fā)生相應(yīng)的變化的現(xiàn)所受的機(jī)械變形（拉伸或壓縮）的大小而發(fā)生相應(yīng)的變化的現(xiàn)象稱為金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)。象稱為金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)。（1 1）應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)）應(yīng)變片的結(jié)構(gòu) 圖圖3-103-10為絲繞式應(yīng)變片的構(gòu)造示意圖。它以直徑為為絲繞式應(yīng)變片的構(gòu)造示意圖。它以直徑為0.025mm0.025mm左右的、高電阻率的合金電阻絲左右的、高電阻率的合金電阻絲2 2，繞成形如柵欄的，繞成形如柵欄的敏感柵。敏感柵。

2、 3.2 3.2 電阻應(yīng)變片的工作原理電阻應(yīng)變片的工作原理 敏感柵為應(yīng)變片的敏感元件，作用是敏感應(yīng)變變化。敏感敏感柵為應(yīng)變片的敏感元件，作用是敏感應(yīng)變變化。敏感柵粘結(jié)在基底柵粘結(jié)在基底1 1上，基底除能固定敏感柵外，還有絕緣作用；上，基底除能固定敏感柵外，還有絕緣作用； 敏感柵上面粘貼有覆蓋層敏感柵上面粘貼有覆蓋層3 3，敏感柵電阻絲兩端焊接引出，敏感柵電阻絲兩端焊接引出線線4 4，用以和外接導(dǎo)線相連。，用以和外接導(dǎo)線相連。 1-1-基底基底 2-2-電阻絲電阻絲 3-3-覆蓋層覆蓋層 4-4-引線引線圖圖3-103-10電阻絲應(yīng)變片的基本結(jié)構(gòu)電阻絲應(yīng)變片的基本結(jié)構(gòu) bl3124 圖中圖中l(wèi)

3、l稱為應(yīng)變片的標(biāo)距或基長(zhǎng)，它是敏感柵沿軸方向測(cè)量稱為應(yīng)變片的標(biāo)距或基長(zhǎng)，它是敏感柵沿軸方向測(cè)量變形的有效長(zhǎng)度，對(duì)具有圓弧端的敏感柵，指圓弧外側(cè)之間的變形的有效長(zhǎng)度，對(duì)具有圓弧端的敏感柵，指圓弧外側(cè)之間的距離。對(duì)具有較寬橫柵的敏感柵，指兩橫柵內(nèi)側(cè)之間的距離。距離。對(duì)具有較寬橫柵的敏感柵，指兩橫柵內(nèi)側(cè)之間的距離。其寬度其寬度b b指最外兩敏感柵外側(cè)之間的距離。指最外兩敏感柵外側(cè)之間的距離。 （2 2）電阻）電阻應(yīng)變特性應(yīng)變特性 由物理學(xué)可知，金屬絲的電阻為由物理學(xué)可知，金屬絲的電阻為SLR 式中，式中，R R為金屬絲的電阻（為金屬絲的電阻（）；）； 為金屬絲的電阻率為金屬絲的電阻率（m2/mm2/

4、m）；）；L L為金屬絲的長(zhǎng)度（為金屬絲的長(zhǎng)度（m m）；）；S S為金屬絲的截面為金屬絲的截面積（積（m2m2）。）。 如圖如圖3.113.11所示。當(dāng)金屬絲受拉而伸長(zhǎng)所示。當(dāng)金屬絲受拉而伸長(zhǎng)dLdL時(shí)，其橫截面積將時(shí)，其橫截面積將相應(yīng)減小相應(yīng)減小dSdS，電阻率則因金屬晶格發(fā)生變形等因素的影響也將，電阻率則因金屬晶格發(fā)生變形等因素的影響也將改變改變d d ，這些量的變化，必然引起金屬絲電阻改變，這些量的變化，必然引起金屬絲電阻改變dRdR。 dddd2SLSSpLLSR可寫成相對(duì)變化的形式：可寫成相對(duì)變化的形式：ddddSSLLRR其中：其中：rrSSd2d（r為金屬絲半徑）為金屬絲半徑）

5、 x=dL/L為金屬絲的軸向應(yīng)變；為金屬絲的軸向應(yīng)變；y=dr/r為金屬絲的徑向應(yīng)為金屬絲的徑向應(yīng)變。金屬絲受拉時(shí)，沿軸向伸長(zhǎng)，沿徑向縮短，二者之間變。金屬絲受拉時(shí)，沿軸向伸長(zhǎng)，沿徑向縮短，二者之間的關(guān)系為的關(guān)系為 xy式中，式中，為金屬材料的泊松系數(shù)。為金屬材料的泊松系數(shù)。d)21 (dxRR或或xxRR/d21/d令令 xxSRRK/d21/d KS稱為金屬絲的靈敏系數(shù)，表示金屬絲產(chǎn)生單位變形時(shí)，稱為金屬絲的靈敏系數(shù)，表示金屬絲產(chǎn)生單位變形時(shí)，電阻相對(duì)變化的大小。電阻相對(duì)變化的大小。 顯然，顯然，KS越大，單位變形引起的電阻相對(duì)變化越大。越大，單位變形引起的電阻相對(duì)變化越大。 金屬絲的靈敏

6、系數(shù)金屬絲的靈敏系數(shù)KS受兩個(gè)因素影響：受兩個(gè)因素影響： a、材料幾何尺寸發(fā)生變化；、材料幾何尺寸發(fā)生變化； b、材料發(fā)生變形自由電子的活動(dòng)能力和數(shù)量均發(fā)生了變化的、材料發(fā)生變形自由電子的活動(dòng)能力和數(shù)量均發(fā)生了變化的 緣故。（這項(xiàng)可能是正值，也可能是負(fù)值，但作為應(yīng)變片材緣故。（這項(xiàng)可能是正值，也可能是負(fù)值，但作為應(yīng)變片材 料都選為正值，否則會(huì)降低靈敏度）。料都選為正值，否則會(huì)降低靈敏度）。 實(shí)驗(yàn)表明實(shí)驗(yàn)表明:在金屬絲變形的彈性范圍內(nèi)，電阻的相對(duì)變化在金屬絲變形的彈性范圍內(nèi)，電阻的相對(duì)變化dR/R與應(yīng)變與應(yīng)變x是成正比的，因而是成正比的，因而KS為一常數(shù)。為一常數(shù)。 xxSRRK/d21/dxS

7、KRR 實(shí)驗(yàn)表明實(shí)驗(yàn)表明:應(yīng)變片的應(yīng)變片的R/R與與x的關(guān)系在很大范圍內(nèi)仍然有的關(guān)系在很大范圍內(nèi)仍然有很好的線性關(guān)系很好的線性關(guān)系 xKRRxRRK/或或式中，式中，K為電阻應(yīng)變片的靈敏系數(shù)。為電阻應(yīng)變片的靈敏系數(shù)。 實(shí)驗(yàn)表明實(shí)驗(yàn)表明:應(yīng)變片的靈敏系數(shù)應(yīng)變片的靈敏系數(shù)K恒小于同一材料金屬絲的恒小于同一材料金屬絲的靈敏度系數(shù)靈敏度系數(shù)KS，原因是所謂橫向效應(yīng)的影響。，原因是所謂橫向效應(yīng)的影響。 （3）電阻應(yīng)變片的橫向效應(yīng)）電阻應(yīng)變片的橫向效應(yīng) 橫向效應(yīng)橫向效應(yīng):將直的金屬絲繞成敏感柵之后，雖然長(zhǎng)度相同，將直的金屬絲繞成敏感柵之后，雖然長(zhǎng)度相同，但應(yīng)變狀態(tài)不同，應(yīng)變片敏感柵的電阻變化較直的金屬絲小

8、，但應(yīng)變狀態(tài)不同，應(yīng)變片敏感柵的電阻變化較直的金屬絲小，因而靈敏系數(shù)有所降低，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變片的橫向效應(yīng)。因而靈敏系數(shù)有所降低，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變片的橫向效應(yīng)。 在圓弧的其它各段上，其軸向感應(yīng)的應(yīng)變是由在圓弧的其它各段上，其軸向感應(yīng)的應(yīng)變是由+x變化到變化到-y的，因而圓弧段部分的電阻變化，小于同樣長(zhǎng)度沿軸向安放的的，因而圓弧段部分的電阻變化，小于同樣長(zhǎng)度沿軸向安放的金屬絲的電阻變化。金屬絲的電阻變化。 應(yīng)變片感受應(yīng)變時(shí)電阻變化應(yīng)由兩部分組成應(yīng)變片感受應(yīng)變時(shí)電阻變化應(yīng)由兩部分組成: 一部分與縱向應(yīng)變有關(guān)一部分與縱向應(yīng)變有關(guān); 另一部分與橫向應(yīng)變有關(guān)。另一部分與橫向應(yīng)變有關(guān)。 電阻相對(duì)變化的理論

9、計(jì)算式為電阻相對(duì)變化的理論計(jì)算式為 ySxSKLrnKLrnnlRR2 ) 1(2 ) 1(2 式中，式中，L為金屬電阻絲總長(zhǎng)度；為金屬電阻絲總長(zhǎng)度；r為圓弧部分半徑；為圓弧部分半徑；l為應(yīng)變?yōu)閼?yīng)變片的標(biāo)距；片的標(biāo)距；n為敏感柵直線段數(shù)目為敏感柵直線段數(shù)目 。設(shè)設(shè)SxKLrnnlK2 ) 1(2SyKLrnK2 ) 1( xyKKC yyxxKKRR)(yxxCKRR0/yxxRRK0/xyyRRK式中：式中：KxKx為應(yīng)變片對(duì)軸向應(yīng)變的靈敏度；為應(yīng)變片對(duì)軸向應(yīng)變的靈敏度； KyKy為應(yīng)變片對(duì)橫向應(yīng)變的靈敏度；為應(yīng)變片對(duì)橫向應(yīng)變的靈敏度； C C為應(yīng)變片橫向靈敏系數(shù)。為應(yīng)變片橫向靈敏系數(shù)。 （

10、4 4）應(yīng)變片測(cè)試原理）應(yīng)變片測(cè)試原理應(yīng)變片E絲式應(yīng)變片絲式應(yīng)變片箔式應(yīng)變片箔式應(yīng)變片薄膜應(yīng)變片薄膜應(yīng)變片半導(dǎo)體應(yīng)變片半導(dǎo)體應(yīng)變片a a、絲式應(yīng)變片絲式應(yīng)變片 回線式應(yīng)變片回線式應(yīng)變片(a)(a)回線式應(yīng)變片回線式應(yīng)變片(b)(b)短接式應(yīng)變片短接式應(yīng)變片圖圖3.133.13絲式應(yīng)變片絲式應(yīng)變片3.2.2 3.2.2 電阻應(yīng)變片的種類、材料和參數(shù)電阻應(yīng)變片的種類、材料和參數(shù)（1 1）電阻應(yīng)變片的種類）電阻應(yīng)變片的種類電阻應(yīng)變片的種類繁多，分類電阻應(yīng)變片的種類繁多，分類方法各異，如可分為：方法各異，如可分為： 將電阻絲繞制成敏感柵粘貼在各種絕緣基層上而制成的，將電阻絲繞制成敏感柵粘貼在各種絕緣基

11、層上而制成的，是一種常用的應(yīng)變片。是一種常用的應(yīng)變片。短接式應(yīng)變片短接式應(yīng)變片 敏感柵平行安放，兩端用直徑比柵絲直徑大敏感柵平行安放，兩端用直徑比柵絲直徑大5 51010倍的鍍倍的鍍銀絲短接而構(gòu)成。如圖銀絲短接而構(gòu)成。如圖3.143.14所示。該應(yīng)變片突出優(yōu)點(diǎn)是克服所示。該應(yīng)變片突出優(yōu)點(diǎn)是克服了回線式應(yīng)變片的橫向效應(yīng)。了回線式應(yīng)變片的橫向效應(yīng)。 缺點(diǎn)：由于焊點(diǎn)多，在沖擊、振動(dòng)試驗(yàn)條件下，易在焊缺點(diǎn)：由于焊點(diǎn)多，在沖擊、振動(dòng)試驗(yàn)條件下，易在焊接點(diǎn)處出現(xiàn)疲勞破壞。接點(diǎn)處出現(xiàn)疲勞破壞。 金屬絲式應(yīng)變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)金屬絲式應(yīng)變片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)b b、箔式應(yīng)變片、箔式應(yīng)變片 這類應(yīng)變片利用照相制版或光刻腐蝕的

12、方法，將電阻箔這類應(yīng)變片利用照相制版或光刻腐蝕的方法，將電阻箔材在絕緣基底下制成各種圖形而成。材在絕緣基底下制成各種圖形而成。 主要優(yōu)點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)制造技術(shù)能保證敏感柵尺寸正確、線條均勻，可制成任制造技術(shù)能保證敏感柵尺寸正確、線條均勻，可制成任意形狀以適應(yīng)不同的測(cè)量要求；意形狀以適應(yīng)不同的測(cè)量要求；敏感柵界面為矩形，表面積對(duì)截面積之比遠(yuǎn)比圓斷面的敏感柵界面為矩形，表面積對(duì)截面積之比遠(yuǎn)比圓斷面的大，故粘合面積大；大，故粘合面積大；敏感柵薄而寬，粘結(jié)情況好，傳遞試件應(yīng)變性能好；敏感柵薄而寬，粘結(jié)情況好，傳遞試件應(yīng)變性能好；散熱性能好，允許通過(guò)較大的工作電流，從而增大輸出散熱性能好，允許通過(guò)較大的工作電

13、流，從而增大輸出信號(hào)；信號(hào)；敏感柵彎頭橫向效應(yīng)可忽略，蠕變、機(jī)械滯后較小，疲敏感柵彎頭橫向效應(yīng)可忽略，蠕變、機(jī)械滯后較小，疲勞壽命高勞壽命高 。 c c、薄膜應(yīng)變片、薄膜應(yīng)變片 薄膜應(yīng)變片是采用真空蒸發(fā)或真空沉積等方法，將電阻材薄膜應(yīng)變片是采用真空蒸發(fā)或真空沉積等方法，將電阻材料在基底上制成一層各種形式敏感柵而形成其厚度在料在基底上制成一層各種形式敏感柵而形成其厚度在0.10.1 m m以以下。下。 d d、半導(dǎo)體應(yīng)變片、半導(dǎo)體應(yīng)變片 半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的電阻率隨半導(dǎo)體應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的電阻率隨作用應(yīng)力而變化的所謂作用應(yīng)力而變化的所謂“壓阻效應(yīng)壓阻效應(yīng)”。所

14、有材料在某種程度。所有材料在某種程度上都具有壓阻效應(yīng)，但半導(dǎo)體的這種效應(yīng)特別顯著，能直接上都具有壓阻效應(yīng)，但半導(dǎo)體的這種效應(yīng)特別顯著，能直接反映出很微小的應(yīng)變。根據(jù)壓阻效應(yīng)，半導(dǎo)體和金屬絲一樣反映出很微小的應(yīng)變。根據(jù)壓阻效應(yīng)，半導(dǎo)體和金屬絲一樣可以把應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電阻的變化?？梢园褢?yīng)變轉(zhuǎn)換成電阻的變化。 基片基片帶狀引線帶狀引線P-SiP-SiN-SiN-SiSiSi片片金線金線圖圖3.153.15半導(dǎo)體應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)形式半導(dǎo)體應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)形式 半導(dǎo)體應(yīng)變片受縱向力作用時(shí)，電阻相對(duì)變化可用下式表半導(dǎo)體應(yīng)變片受縱向力作用時(shí)，電阻相對(duì)變化可用下式表示示xRR)21 ( 式中：式中： 為半導(dǎo)體應(yīng)變片的電阻

15、率相對(duì)變化，其值為半導(dǎo)體應(yīng)變片的電阻率相對(duì)變化，其值與半導(dǎo)體小條的縱向軸所受的應(yīng)力之比為一常數(shù)，與半導(dǎo)體小條的縱向軸所受的應(yīng)力之比為一常數(shù)，即即 或或 /xE 式中：式中： 為半導(dǎo)體材料的壓阻系數(shù)，它與半導(dǎo)體材料種為半導(dǎo)體材料的壓阻系數(shù)，它與半導(dǎo)體材料種類及應(yīng)力方向與晶軸方向之間的夾角有關(guān)。類及應(yīng)力方向與晶軸方向之間的夾角有關(guān)。 式中：式中：1+21+2 項(xiàng)隨半導(dǎo)體幾何形狀而變化，項(xiàng)隨半導(dǎo)體幾何形狀而變化， E E 項(xiàng)為壓項(xiàng)為壓阻效應(yīng)的度量，隨電阻率而變。阻效應(yīng)的度量，隨電阻率而變。 實(shí)驗(yàn)表明：實(shí)驗(yàn)表明： E E比比(1+2(1+2 ) )大近百倍，故大近百倍，故(1+2(1+2 ) )可忽略

16、，可忽略，故半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏系數(shù)為故半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏系數(shù)為ERRKxB/xERR21半導(dǎo)體應(yīng)變片半導(dǎo)體應(yīng)變片 優(yōu)點(diǎn)：尺寸、橫向效應(yīng)、機(jī)械滯后都很小，靈敏系數(shù)大，優(yōu)點(diǎn)：尺寸、橫向效應(yīng)、機(jī)械滯后都很小，靈敏系數(shù)大，因而輸出也大，可不需放大器連接，使得測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)化。因而輸出也大，可不需放大器連接，使得測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)化。 缺點(diǎn)：電阻值和靈敏系數(shù)的溫度穩(wěn)定性差；測(cè)量較大應(yīng)變?nèi)秉c(diǎn)：電阻值和靈敏系數(shù)的溫度穩(wěn)定性差；測(cè)量較大應(yīng)變時(shí)非線性嚴(yán)重；靈敏系數(shù)隨受拉或壓而變，且分散度大時(shí)非線性嚴(yán)重；靈敏系數(shù)隨受拉或壓而變，且分散度大 。（2 2）電阻應(yīng)變片的材料）電阻應(yīng)變片的材料a a、敏感柵材料、敏感柵材料 對(duì)敏感柵

17、材料的要求：對(duì)敏感柵材料的要求： 靈敏系數(shù)靈敏系數(shù)KSKS和電阻率和電阻率 要盡可能高而穩(wěn)定；要盡可能高而穩(wěn)定； 電阻溫度系數(shù)小，電阻電阻溫度系數(shù)小，電阻- -溫度間的線性關(guān)系和重復(fù)溫度間的線性關(guān)系和重復(fù) 性好；性好； 機(jī)械強(qiáng)度高，碾壓及焊接性能好，與其它金屬之間接觸熱機(jī)械強(qiáng)度高，碾壓及焊接性能好，與其它金屬之間接觸熱電勢(shì)?。浑妱?shì)??；抗氧化、耐腐蝕性能強(qiáng)，無(wú)明顯機(jī)械滯后?？寡趸⒛透g性能強(qiáng)，無(wú)明顯機(jī)械滯后。 b b、應(yīng)變片基底材料、應(yīng)變片基底材料 應(yīng)變片基底材料有紙和聚合物兩大類，紙基逐漸被膠基取應(yīng)變片基底材料有紙和聚合物兩大類，紙基逐漸被膠基取代。代。 基底材料性能有如下要求：基底材料性能

18、有如下要求： 機(jī)械強(qiáng)度好，撓性好；機(jī)械強(qiáng)度好，撓性好； 粘貼性能好；粘貼性能好； 絕緣性能好；絕緣性能好； 熱穩(wěn)定性和抗?jié)裥院?；熱穩(wěn)定性和抗?jié)裥院茫?無(wú)滯后和蠕變。無(wú)滯后和蠕變。 c c、引線材料、引線材料 康銅絲敏感柵應(yīng)變片，引線采用直徑為康銅絲敏感柵應(yīng)變片，引線采用直徑為0.050.05- -0.18mm0.18mm的銀的銀銅絲，采用點(diǎn)焊焊接。銅絲，采用點(diǎn)焊焊接。 其他類型敏感柵應(yīng)變片其他類型敏感柵應(yīng)變片, ,引線采用直徑與上述相當(dāng)?shù)你t鎳引線采用直徑與上述相當(dāng)?shù)你t鎳 、卡瑪及鐵鉻金屬絲作為引線，與敏感柵點(diǎn)焊相接。卡瑪及鐵鉻金屬絲作為引線，與敏感柵點(diǎn)焊相接。3.3.1 3.3.1 應(yīng)變片的主

19、要工作參數(shù)應(yīng)變片的主要工作參數(shù)（1 1）應(yīng)變片的尺寸）應(yīng)變片的尺寸 標(biāo)距標(biāo)距l(xiāng) l ：順著應(yīng)變片軸向敏感柵兩端轉(zhuǎn)向處之間的距離：順著應(yīng)變片軸向敏感柵兩端轉(zhuǎn)向處之間的距離 。 柵寬柵寬b b ：敏感柵的橫向尺寸稱為柵寬，以：敏感柵的橫向尺寸稱為柵寬，以b b表示。表示。 使用面積：使用面積：l l b b稱為應(yīng)變片的使用面積。應(yīng)變片的稱為應(yīng)變片的使用面積。應(yīng)變片的 基底長(zhǎng)基底長(zhǎng)LSLS和寬度和寬度W W要比敏感柵大一些。要比敏感柵大一些。 3.3 3.3 電阻應(yīng)變片特性及粘貼電阻應(yīng)變片特性及粘貼（2 2）應(yīng)變片的電阻值）應(yīng)變片的電阻值 應(yīng)變片的電阻值應(yīng)變片的電阻值: :指應(yīng)變片沒(méi)有安裝且不受力的

20、情況下，在指應(yīng)變片沒(méi)有安裝且不受力的情況下，在室溫時(shí)測(cè)定的電阻值。室溫時(shí)測(cè)定的電阻值。 應(yīng)變片的標(biāo)準(zhǔn)名義電阻值通常為應(yīng)變片的標(biāo)準(zhǔn)名義電阻值通常為6060、120120、350350、500500、10001000 五種。五種。 應(yīng)變片在相同的工作電流下，電阻值愈大，允許的工作電應(yīng)變片在相同的工作電流下，電阻值愈大，允許的工作電壓亦愈大，可提高測(cè)量靈敏度。壓亦愈大，可提高測(cè)量靈敏度。（3 3）機(jī)械滯后）機(jī)械滯后 機(jī)械滯后：對(duì)已安裝的應(yīng)變片，在恒定的溫度環(huán)境中，加機(jī)械滯后：對(duì)已安裝的應(yīng)變片，在恒定的溫度環(huán)境中，加載和卸載過(guò)程中同一載荷下指示應(yīng)變的最大差數(shù)載和卸載過(guò)程中同一載荷下指示應(yīng)變的最大差數(shù)

21、。 產(chǎn)生的原因：如應(yīng)變片本身特性不好；試件本身的材質(zhì)不產(chǎn)生的原因：如應(yīng)變片本身特性不好；試件本身的材質(zhì)不好；粘結(jié)劑選擇不當(dāng)；固化不良；粘接技術(shù)不佳，部分脫落和好；粘結(jié)劑選擇不當(dāng)；固化不良；粘接技術(shù)不佳，部分脫落和粘結(jié)層太厚等。粘結(jié)層太厚等。 采取的措施：為了減小應(yīng)變片的機(jī)械滯后給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)采取的措施：為了減小應(yīng)變片的機(jī)械滯后給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的誤差，可對(duì)新粘貼應(yīng)變片的試件反復(fù)加、卸載的誤差，可對(duì)新粘貼應(yīng)變片的試件反復(fù)加、卸載3535次。次。 （4 4）熱滯后）熱滯后 熱滯后：對(duì)已安裝的應(yīng)變片試件可自由膨脹并不受外力作熱滯后：對(duì)已安裝的應(yīng)變片試件可自由膨脹并不受外力作用，在室溫與極限工作溫度之間增

22、加或減少溫度，同一溫度下用，在室溫與極限工作溫度之間增加或減少溫度，同一溫度下指示應(yīng)變的差數(shù)。指示應(yīng)變的差數(shù)。 產(chǎn)生的原因：這主要由粘結(jié)層的殘余引力、干燥程度、固產(chǎn)生的原因：這主要由粘結(jié)層的殘余引力、干燥程度、固化速度和屈服點(diǎn)變化等引起?；俣群颓c(diǎn)變化等引起。 采取的措施：應(yīng)變片粘貼后進(jìn)行采取的措施：應(yīng)變片粘貼后進(jìn)行“二次固化處理二次固化處理”可使熱可使熱滯后值減小。滯后值減小。（5 5）零點(diǎn)漂移）零點(diǎn)漂移 零漂：對(duì)已安裝的應(yīng)變片，在溫度恒定試件不受力的條零漂：對(duì)已安裝的應(yīng)變片，在溫度恒定試件不受力的條件下，指示應(yīng)變隨時(shí)間的變化稱為零點(diǎn)漂移（簡(jiǎn)稱零漂）。件下，指示應(yīng)變隨時(shí)間的變化稱為零點(diǎn)漂

23、移（簡(jiǎn)稱零漂）。 產(chǎn)生原因：這是由于應(yīng)變片的絕緣電阻過(guò)低及通過(guò)電流產(chǎn)生原因：這是由于應(yīng)變片的絕緣電阻過(guò)低及通過(guò)電流而產(chǎn)生熱量等原因造成。而產(chǎn)生熱量等原因造成。（6 6）蠕變）蠕變 定義：對(duì)已安裝的應(yīng)變片，在溫度恒定并承受恒定的機(jī)械定義：對(duì)已安裝的應(yīng)變片，在溫度恒定并承受恒定的機(jī)械應(yīng)變時(shí)，指示應(yīng)變隨時(shí)間的變化稱為蠕變。應(yīng)變時(shí)，指示應(yīng)變隨時(shí)間的變化稱為蠕變。 產(chǎn)生的原因：這主要是由膠層引起，如粘結(jié)劑種類選擇不產(chǎn)生的原因：這主要是由膠層引起，如粘結(jié)劑種類選擇不當(dāng)、粘貼層較厚或固化不充分以及在粘結(jié)劑接近軟化溫度下進(jìn)當(dāng)、粘貼層較厚或固化不充分以及在粘結(jié)劑接近軟化溫度下進(jìn)行測(cè)量等。行測(cè)量等。（7 7）應(yīng)變

24、極限）應(yīng)變極限 溫度不變時(shí)使試件的應(yīng)變逐漸加大，應(yīng)變片的指示應(yīng)變與溫度不變時(shí)使試件的應(yīng)變逐漸加大，應(yīng)變片的指示應(yīng)變與真實(shí)應(yīng)變的相對(duì)誤差（非線性誤差）小于規(guī)定值（一般為真實(shí)應(yīng)變的相對(duì)誤差（非線性誤差）小于規(guī)定值（一般為10%10%）情況下所能達(dá)到的最大應(yīng)變值為該應(yīng)變片的應(yīng)變極限。情況下所能達(dá)到的最大應(yīng)變值為該應(yīng)變片的應(yīng)變極限。（8 8）絕緣電阻）絕緣電阻 應(yīng)變片引線和安裝應(yīng)變片的試件之間的電阻值，此值常作應(yīng)變片引線和安裝應(yīng)變片的試件之間的電阻值，此值常作為應(yīng)變片粘結(jié)層固化程度和是否受潮的標(biāo)志。為應(yīng)變片粘結(jié)層固化程度和是否受潮的標(biāo)志。 絕緣電阻下降會(huì)帶來(lái)零漂和測(cè)量誤差絕緣電阻下降會(huì)帶來(lái)零漂和測(cè)量誤

25、差 。 （9 9）疲勞壽命）疲勞壽命 定義：對(duì)已安裝的應(yīng)變片在一定的交變機(jī)械應(yīng)變幅值下，可定義：對(duì)已安裝的應(yīng)變片在一定的交變機(jī)械應(yīng)變幅值下，可連續(xù)工作而不致產(chǎn)生疲勞損壞的循環(huán)次數(shù)，稱為疲勞壽命。連續(xù)工作而不致產(chǎn)生疲勞損壞的循環(huán)次數(shù)，稱為疲勞壽命。 疲勞壽命的循環(huán)次數(shù)與動(dòng)載荷的特性及大小有密切的關(guān)系。疲勞壽命的循環(huán)次數(shù)與動(dòng)載荷的特性及大小有密切的關(guān)系。（1010）最大工作電流）最大工作電流 定義：允許通過(guò)應(yīng)變片而不影響其工作特性的最大電流值，定義：允許通過(guò)應(yīng)變片而不影響其工作特性的最大電流值，稱為最大工作電流。稱為最大工作電流。 3.3.2 3.3.2 應(yīng)變片的粘貼應(yīng)變片的粘貼1. 1. 應(yīng)變片

26、的工作情況應(yīng)變片的工作情況 貼在試件上的應(yīng)變片，其敏感部分基本上可和試件一起變貼在試件上的應(yīng)變片，其敏感部分基本上可和試件一起變形。試件表面的變形（應(yīng)變）是通過(guò)膠層、基底以剪力的形式形。試件表面的變形（應(yīng)變）是通過(guò)膠層、基底以剪力的形式傳給電阻絲。傳給電阻絲。 分析：是因?yàn)殡娮杞z的直徑很細(xì)，中間物質(zhì)很薄，由于電分析：是因?yàn)殡娮杞z的直徑很細(xì)，中間物質(zhì)很薄，由于電阻絲全部埋在粘結(jié)劑里，其粘結(jié)表面積相當(dāng)大，因此說(shuō)基本上阻絲全部埋在粘結(jié)劑里，其粘結(jié)表面積相當(dāng)大，因此說(shuō)基本上可和試件一起變形?？珊驮嚰黄鹱冃巍?2. 2. 粘合劑粘合劑 在測(cè)試被測(cè)量時(shí)在測(cè)試被測(cè)量時(shí), ,粘合劑所形成的膠層起著非常重要粘

27、合劑所形成的膠層起著非常重要的作用的作用, ,它應(yīng)準(zhǔn)確無(wú)誤地將試件或彈性元件的應(yīng)變傳遞到它應(yīng)準(zhǔn)確無(wú)誤地將試件或彈性元件的應(yīng)變傳遞到應(yīng)變片的敏感柵上去應(yīng)變片的敏感柵上去. . 對(duì)粘貼劑有如下要求對(duì)粘貼劑有如下要求 有一定的粘結(jié)強(qiáng)度有一定的粘結(jié)強(qiáng)度 蠕變小蠕變小 有適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)期等有適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)期等 應(yīng)變片粘貼工藝應(yīng)變片粘貼工藝（1 1）應(yīng)變片檢查）應(yīng)變片檢查 外觀檢查外觀檢查 電阻值檢查電阻值檢查 （2 2）修整應(yīng)變片）修整應(yīng)變片 對(duì)沒(méi)有標(biāo)出中心線標(biāo)記的應(yīng)變片，應(yīng)在其基底上標(biāo)出中心線；對(duì)沒(méi)有標(biāo)出中心線標(biāo)記的應(yīng)變片，應(yīng)在其基底上標(biāo)出中心線； 如有需要應(yīng)對(duì)應(yīng)變片的長(zhǎng)度和寬度進(jìn)行修整，但修整后的應(yīng)如有需要應(yīng)對(duì)應(yīng)變片的長(zhǎng)度和寬度進(jìn)行修整，但修整后的應(yīng)變片不可小于規(guī)定的最小長(zhǎng)度和寬度；變片不可小于規(guī)定的最小長(zhǎng)度和寬度；對(duì)基底較光滑的膠基應(yīng)變片，可用細(xì)沙將基底輕輕的稍許打?qū)纵^光滑的膠基應(yīng)變片，可用細(xì)沙將基底輕輕的稍許打磨，并用溶劑洗凈。磨，并用溶劑洗凈。（3 3）試件表面處理）試件表面處理 將要貼應(yīng)變片的試件表面部分使之平整光潔，無(wú)油漆、將要貼應(yīng)變片的試件表面部分使之平整光潔，無(wú)油漆、銹斑、氧化層、油污和灰塵等。銹斑、氧化層、油污和灰塵等。（4 4）劃粘貼應(yīng)變片的定位線）劃粘貼應(yīng)變片的定位線 （5 5）貼應(yīng)變片）貼應(yīng)變片 在處理好的粘貼位置上和