[工學(xué)]第二章電阻應(yīng)變式傳感器-在線瀏覽
2024-11-30 14:52本頁面
【正文】 片，見圖 23 （ 2）短接式應(yīng)變片，見圖 24 2. 薄膜應(yīng)變片 3. 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)體材料的電阻率隨作用應(yīng)力而變化的所謂“ 壓阻效應(yīng) ”。 見圖 25 a） 見圖 25 b） 圖 23 回線式應(yīng)變片 圖 24 短接式應(yīng)變片 圖 25 a)薄膜應(yīng)變片 b)半導(dǎo)體應(yīng)變片 電阻應(yīng)變片的種類、材料和參數(shù) 電阻應(yīng)變片的材料 1. 敏感柵材料 2. 應(yīng)變片基底材料 3. 引線材料 電阻應(yīng)變片的種類、材料和參數(shù) 電阻應(yīng)變片的參數(shù) 1. 應(yīng)變片電阻值 R0 2. 絕緣電阻 3. 靈敏系數(shù) K 指未安裝的應(yīng)變片在不受外力的情況下，于室溫條件測定的電阻值，也稱原始阻值。 敏感柵與基底間的電阻值，一般應(yīng)大于 歐姆。 4. 允許電流 5. 應(yīng)變極限 電阻應(yīng)變片的種類、材料和參數(shù) 電阻應(yīng)變片的參數(shù) 是指不因電流產(chǎn)生熱量影響測量精度，應(yīng)變片允許通過的最大電流 在靜態(tài)測量時(shí)，允許電流一般為25mA；在動態(tài)測量時(shí)，允許電流可達(dá) 75~100mA。 6. 機(jī)械滯后、零漂和蠕變 電阻應(yīng)變片的種類、材料和參數(shù) 電阻應(yīng)變片的參數(shù) 應(yīng)變片的機(jī)械滯后是指對粘貼的應(yīng)變片，在溫度一定時(shí)，增加和減少機(jī)械應(yīng)變過程中同一機(jī)械應(yīng)變量下指示應(yīng)變值的最大差值。 蠕變是指已粘貼好的應(yīng)變片，在溫度一定并承受一定的機(jī)械應(yīng)變時(shí)，指示應(yīng)變值隨時(shí)間的變化。在測試被測量時(shí)，粘合劑所形成的膠層起著非常重要的作用，它應(yīng)準(zhǔn)確無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。 對粘合劑有如下要求：①有一定的粘結(jié)強(qiáng)度；②能準(zhǔn)確傳遞應(yīng)變；③蠕變小；④機(jī)械滯后小；⑤耐疲勞性能好，韌性好；⑥長期穩(wěn)定性好；⑦具有足夠的穩(wěn)定性能；⑧對彈性元件和應(yīng)變片不產(chǎn)生化學(xué)腐蝕作用；⑨有適當(dāng)?shù)膬Υ嫫?；⑩有較大的使用溫度范圍。 （ 1）外觀檢查 線柵或箔柵的排列是否整齊均勻，是否有造成短路、斷路的部位或有銹蝕斑痕；引出線焊接是否牢固；上下基底是否有破損部位。 2）如有需要應(yīng)對應(yīng)變片的長度和寬度進(jìn)行修整，但修整后的應(yīng)變片不可小于規(guī)定的最小長度和寬度。 3. 試件表面處理 為了使應(yīng)變片牢固地粘貼在試件表面上，必須使將要貼應(yīng)變片的試件表面部分平整光潔，無油漆、銹斑、氧化層、油污和灰塵等。粘貼時(shí)應(yīng)使應(yīng)變片的中心線與定位線對準(zhǔn)。在應(yīng)變片上面放一層玻璃紙或一層透明的塑料薄膜，然后用手滾壓擠出多余的粘合劑，使粘合劑層的厚度盡量減薄。 粘合劑和應(yīng)變片的粘貼技術(shù) 應(yīng)變片粘貼工藝 7. 應(yīng)變片粘貼質(zhì)量的檢查 （ 1）外觀檢查 最好用放大鏡觀察粘合層是否有氣泡，整個(gè)應(yīng)變片是否全部粘貼牢固，有無造成短路、斷路等危險(xiǎn)的部位，還要觀察應(yīng)變片的位置是否正確。 （ 3）絕緣電阻值檢測 應(yīng)變片電阻絲與試件之間的絕緣電阻值一般應(yīng)大于200M ? 粘合劑和應(yīng)變片的粘貼技術(shù) 應(yīng)變片粘貼工藝 8. 引出線的固有保護(hù) 粘貼好的應(yīng)變片引出線與測量用導(dǎo)線焊接在一起，為了防止應(yīng)變片電阻絲和引出線被拉斷，用膠布將導(dǎo)線固定于試件表面，但固定時(shí)要考慮使引出線有呈彎曲性的余量和引出線與試件之間的良好絕緣。 簡單的方法是在應(yīng)變片上涂一層中性凡士林，有效期為數(shù)月。 溫度誤差及其產(chǎn)生原因 1. 溫度變化引起應(yīng)變片敏感柵電阻變化而產(chǎn)生附加應(yīng)變 tta RRRR t ?????? ?000 )1(tRRRR tt ????? ?? 00（ 212） (213) Rt 為溫度為 t時(shí)的電阻值 。 Rta? 為溫度變化 t? 時(shí)的電阻變化 ? 為敏感柵材料的電阻溫度系數(shù)。 l0 lt1lt2lt? 1lt2??lt? 1 lt2?lt? 1 lt2?lt??由式（ 216）和式（ 218）可知，如果 不相等，則 也不等。 1. 橋路補(bǔ)償法 橋路補(bǔ)償法也稱補(bǔ)償片法。 電阻應(yīng)變式傳感器的溫度誤差及其補(bǔ)償 溫度補(bǔ)償方法 工作片 粘貼在試件上需要測量應(yīng)變的地方，補(bǔ)償片 粘貼在一塊不受力的與試件相同材料上，這塊材料自由地放在試件上或其附近，如圖 26b所示。 R1 R2R1 R2R1 R2R1 R2R? 1 R? 2 圖 26 橋路補(bǔ)償法 值的應(yīng)變片只能用在一種材料上，因 2. 應(yīng)變片自補(bǔ)償法 電阻應(yīng)變式傳感器的溫度誤差及其補(bǔ)償 粘貼在被測部位上的是一種特殊應(yīng)變片，當(dāng)溫度變化時(shí)，產(chǎn)生的附加應(yīng)變?yōu)榱慊蛳嗷サ窒?，這種特殊應(yīng)變片稱為應(yīng)變片自補(bǔ)償法。 （ 1）選擇式自補(bǔ)償應(yīng)變片 由式 (223)可知，實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)臈l件為 0)( ?????? tK ta gmt ???則 )( gmK ??? ??? (224) 被測試件材料確定后，就可以選擇適合的應(yīng)變片敏感柵材料滿足式（ 224），達(dá)到溫度補(bǔ)
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