礦山測試技術(shù)應(yīng)變測試技術(shù)-文庫吧
2024-12-19 15:20 本頁面
【正文】 感柵與試件膨脹系數(shù)不同，引起敏感柵電阻附加變化為167。注意：溫度變化引起試件變形應(yīng)視為真應(yīng)變n 溫度效應(yīng) 是指溫度變化而引起應(yīng)變片阻值改變的現(xiàn)象n 溫度效應(yīng)原因 ：應(yīng)變片電阻率變化和長度變化引起的216。 電阻率變化引起的電阻變化量216。 敏感柵與試件膨脹系數(shù)不同引起的電阻變化量l設(shè)溫度變化為l敏感柵熱伸縮量為 l試件熱伸縮量為溫度效應(yīng) 2 n 溫度變化所生產(chǎn)的電阻變化與溫度系數(shù)，線膨脹系數(shù)以及靈敏系數(shù)有關(guān)n 電阻變化率是因溫度變化而產(chǎn)生的附加輸出，是虛假信號n 試件工作溫度、環(huán)境溫度的變化以及敏感柵通電發(fā)熱等因素，都會使應(yīng)變片溫度發(fā)生變化n 測量時必須設(shè)法消除或減小溫度變化引起總電阻率變化為 動態(tài)特性 1中點應(yīng)變值相對誤差 n問題：216。應(yīng)變測量值是應(yīng)變片基長范圍內(nèi)的平均值216。試件的應(yīng)變是以波的形式出現(xiàn)（應(yīng)變非均勻分布引起誤差）n誤差估算某一瞬時正弦波在軸向上的應(yīng)變變化規(guī)律 應(yīng)變片所感受到的平均應(yīng)變值為當(dāng) L/l 很小時，波長比應(yīng)變片基長大得多時，誤差也很小 動態(tài)特性 — 例子材 料 (波速 V )和允許誤差給定，極限頻率是由基長決定的如果允許誤差為 2%，則 f =如果允許誤差為 5%，則 f =n 給定基長所能測定的極限頻率估算利用公式 sin x = xx3/6+… 展開波長 l=V/f，其中 V為波速，所以 線性度和極限應(yīng)變 1. 線性度 指應(yīng)變片實際的輸出和輸入曲線與其理論擬合直線之間的偏差程度n 非線性誤差一般要求在 %～ %以內(nèi)2. 極限應(yīng)變 系指在一定誤差范圍內(nèi)，應(yīng)變片能夠測量最大的應(yīng)變值 機(jī)械滯后n 機(jī)械滯后（回程誤差） 指在一定溫度下，加載和卸載曲線不重合n 機(jī)械滯后原因 應(yīng)變片基底和粘貼劑的滯后 敏感柵的幾何形狀和組織變化，達(dá)到塑性變形區(qū)產(chǎn)生永久性電阻改變造成的n 消除方法 在正式測量前作幾次的加卸載循環(huán)，可以減少應(yīng)變片滯后和非線性誤差 零漂和蠕變n 是指貼在試件上的應(yīng)變片，在溫度不變且試件無荷載作用時，應(yīng)變片的指示值隨時間的變化n 零漂原因： 應(yīng)變片受潮，絕緣電阻降低，應(yīng)變片安裝的初始應(yīng)力的松馳以及通電后熱電勢等造成n 2. 蠕變 是指貼在試件上的應(yīng)變片，在恒定的溫度和荷載長時間作用下，應(yīng)變片的指示值隨時間變化的現(xiàn)象n 蠕變原因n 基底和粘貼劑發(fā)生松馳造成的n 蠕變和松馳在實際測量中很難把它們分別開，一般用蠕變、零漂綜合值代替這兩個值，其值可用實驗測定 疲勞壽命n 疲勞壽命 是指安裝好的應(yīng)變片，在一定的機(jī)械應(yīng)變和溫度下，可以連續(xù)工作而不會產(chǎn)生疲勞損壞的循環(huán)次數(shù)n 一般可達(dá) 106~107次n 實驗時應(yīng)變一般取溫度取該型應(yīng)變片的極限工作溫度 應(yīng)變片類型n 應(yīng)變片種類很多，常溫應(yīng)變片按制造工藝分：n 絲繞式應(yīng)變片n 短接式應(yīng)變片n 箔式應(yīng)變片n 半導(dǎo)體應(yīng)變片n 薄膜式應(yīng)變片 絲繞式應(yīng)變片n 絲繞式應(yīng)變片特點n （ 1）應(yīng)變片基底很薄，粘貼性能好，能保證有效地傳遞變形n （ 2）穩(wěn)定性好 可用于各種特殊環(huán)境，如高溫、超低溫，高壓液體、強(qiáng)磁場等n （ 3）價格低n （ 4）橫向效應(yīng)大 短接絲式應(yīng)變片n 特點n （ 1）橫向效應(yīng)小，精度高n （ 2）短接部分易出現(xiàn)應(yīng)力集中，影響疲勞壽命n （ 3）可做成溫度自補償應(yīng)變片n 溫度自補償應(yīng)變片的原理如果溫度變化時，電阻絲的阻值不發(fā)生變化必須選擇負(fù)溫度系數(shù)材料. 箔式應(yīng)變片n 敏感柵是采用金屬膜用光刻的制成（ a）應(yīng)變片 （ b）應(yīng)變花 （ c）特殊應(yīng)變花 壓力盒剪切箔式應(yīng)變片特點n (1) 箔式應(yīng)變片尺寸準(zhǔn)確，電阻離散小，可做成任何形狀（ 2）散熱性能好，允許較大電流，可簡化測量電路（ 3）橫向端部較寬，橫向效應(yīng)?。?4）蠕變機(jī)械滯后都較小，疲勞壽命長（ 5）大規(guī)模生產(chǎn)，價格較便宜n 最為常用. 半導(dǎo)體應(yīng)變片n 原理 — 半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)（ piezoresistance effect） 對一塊半導(dǎo)體某一方向施加一定荷載，半導(dǎo)體電阻率產(chǎn)生電阻變化現(xiàn)象n 半導(dǎo)體材料 硅和鍺 半導(dǎo)體應(yīng)變片特點216。 （ 1）靈敏系數(shù)大 是一般金屬絲敏感柵 50倍以上，可以簡化測量線路，甚至可以不用放大器直接把信號送到記錄儀器216。 （ 2）尺寸，橫向效應(yīng)、機(jī)械滯后都小，可以做成超小型216。 （ 3）非線性嚴(yán)重216。 （ 4）靈敏系數(shù)和電阻的受溫度影響大? 多用于測量精度要求不高的場合 薄膜式應(yīng)變片n 制造工藝 采用制造半導(dǎo)體元件工藝將電阻合金或半導(dǎo)體材料用真空蒸發(fā)方法或沉積方法在基底上、形成薄膜作為敏
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