力及壓力測量-33應(yīng)變(編輯修改稿)
2025-05-28 22:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 成的； 箔式應(yīng)變片 箔式應(yīng)變片是利用光刻 、 腐蝕等工藝制成的一種很薄的金屬箔柵 , 其厚度一般在 ～ 。 其優(yōu)點是散熱條件好 , 允許通過的電流較大 , 可制成各種所需的形狀 , 便于批量生產(chǎn) 。 ? 薄膜應(yīng)變片是采用真空蒸發(fā)或真空沉淀等方法在薄的絕緣基片上形成 金屬電阻薄膜的敏感柵 , 最后再加上保護(hù)層。它的優(yōu)點是應(yīng)變靈敏度系數(shù)大 , 允許電流密度大 , 工作范圍廣。 ? 半導(dǎo)體應(yīng)變片是用半導(dǎo)體材料制成的 , 其工作原理是基于半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)。所謂壓阻效應(yīng)，是指半導(dǎo)體材料在某一軸向受外力作用時 , 其電阻率 ρ發(fā)生變化的現(xiàn)象。 ? ? 半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏度特別高，但是對溫度敏感 . 應(yīng)變片具有體積小、價格便宜、精度高、頻率響應(yīng)好等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于工程測量及科學(xué)實驗中。 斜拉橋上的斜拉繩應(yīng)變測試 四、應(yīng)變片的測量電路 金屬應(yīng)變片的電阻變化范圍很小，如果直接用歐姆表測量其電阻值的變化將十分困難，且誤差很大。常利用 橋式測量轉(zhuǎn)換電路將 ?R /R轉(zhuǎn)換為輸出電壓 U0。 橋式測量轉(zhuǎn)換電路工作方式 ① 單臂電橋 雙臂電橋 四臂全橋 單臂電橋 R1為應(yīng)變片， R2 、 R R4為固定電阻 。 雙臂電橋 R R2為應(yīng)變片， RR4為固定電阻 。應(yīng)變片 R1 、 R2 感受到的應(yīng)變 ?1~?2以及產(chǎn)生的電阻增量正負(fù)號相間，可以使輸出電壓 Uo成倍地增大。 試件 四臂全橋 全橋的四個橋臂都為應(yīng)變片，如果設(shè)法使試件受力后，應(yīng)變片 R1 ~ R4產(chǎn)生的電阻增量（或感受到的應(yīng)變 ?1~?4）正負(fù)號相間，就可以使輸出電壓 Uo成倍地增大。上述三種工作方式中，全橋四臂工作方式的靈敏度最高，雙臂半橋次之，單臂半橋靈敏度最低。采用全橋（或雙臂半橋）還能實現(xiàn)溫度自補(bǔ)償。 應(yīng)變片的溫度誤差及補(bǔ)償 a. 應(yīng)變片的溫度誤差 由于測量現(xiàn)場環(huán)境溫度的改變而給測量帶來的附加誤差 , 稱為應(yīng)變片的溫度誤差 。 產(chǎn)生應(yīng)變片溫度誤差的主要因素有 : 應(yīng)變片溫度誤差 電阻溫度系數(shù)的影響 材料與應(yīng)變片 膨脹系數(shù)不同 1) 電阻溫度系數(shù)的影響 敏感柵的電阻絲阻值隨溫度變化的關(guān)系可用下式表示： Rt=R0（ 1+α0Δt） 式中 : Rt——溫度為 t ℃ 時的電阻值 。 R0——溫度為 t 0℃ 時的電阻值 。 α0——金屬絲的電阻溫度系數(shù) 。 Δt——溫度變化值 , Δt=t t0。 當(dāng)溫度變化 Δt時 , 電阻絲電阻的變化值為 ΔRt=Rt R0= R0α0Δt 2) 試件材料和電阻絲材料的線膨脹系數(shù)的影響 當(dāng)試件與電阻絲材
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