電阻應變片使用方法

⑴ 用電阻應變片進行測量時處理的步驟包括哪些

接觸式測量方式

應變片測應變，一般通過採集應變片的信號，而轉化為電信號進行分析和測量。將應變片貼在被測定物上，使其隨著被測定物的應變一起伸縮，這樣裡面百的金屬箔材就隨著應變伸長或縮短。很多金屬在機械性地伸長或縮短時其電阻會隨之變化。應變片就是應用這個原理，通過測量電阻的變化而對應變進行測定。一般應度變片的敏感柵使用的是銅鉻合金，其電阻變化率為常數，與應變成正比例關系。

非接觸式測量方式

一般指dic三維全場應變測量系統，基於dic數字圖像相關法和雙目視覺技術。新拓三維XTDIC三維全場應變測量系統廣泛應用於應力應變測量，可以集成於現有的試驗台和試驗機。

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XTDIC三維全場應變測量系統
XTDIC三維全場應變測量系統在材料力學實驗方面的優勢明顯：

（1）實時測量，實時計算，實時輸出

可以實時進行全場應變計算和結果顯示，而非事後處理；採集圖像的同時，可以實時進行三維全場應變計算，具備在線和離線兩種計算處理模式，支持計算結果的UDP等方式實時輸出。

（2）非接觸式全場測量測量

不局限於單點，可觀測全場變形不需要貼應變片，在被測物表面噴散斑漆即可測量

⑵ 什麼叫做電阻應變片

電阻應變片也稱電阻應變計或應變計或應變片，是一種能將機械構件上應變的變化轉換為電阻變化的感測元件。
以電阻應變片為核心元件可以製成應變式感測器。
應變式感測器，是利用電阻應變效應製成的感測器，是常用的感測器之一。
電阻應變效應，是指金屬導體的電阻值隨其機械變形而發生變化的現象。

⑶ 電阻應變片的測量電路有哪些

第一個問題：電阻應變片的測量電路
在使用應變片測量應變時，必須用適當的辦法測量其電阻值的微小變化。為此，一般是把應變片接入某種電路，讓其電阻值的變化對電路進行某種控制，使電路輸出一個能模擬該電阻值變化的信號，然後，只要對這個電信號進行相應的處理就行了。常規電測法使用的電阻應變儀的輸入迴路叫做應變電橋，它是以應變片作為其部分或全部橋臂的四臂電橋。它能把應變片電阻值的微小變化轉化成輸出電壓的變化。在此，僅以直流電壓電橋為例加以說明。
一、電橋的輸出電壓
電阻應變儀中的電橋線路如圖a-4所示，它是以應變片或電阻元件作為電橋橋臂。可取為應變片、和為應變片或～均為應變片等幾種形式。、和、分別為電橋的輸入端和輸出端。根據電工學原理，可導出當輸入端加有電壓時，電橋的輸出電壓為當時，電橋處於平衡狀態。因此，電橋的平衡條件為。當處於平衡的電橋中各橋臂的電阻值分別有、、和的變化時，可近似地求得電橋的輸出電壓為由此可見，應變電橋有一個重要的性質：應變電橋的輸出電壓與相鄰兩橋臂的電阻變化率之差、相對兩橋臂電阻變化率之和成正比。對於平衡電橋，如果相鄰兩橋臂的電阻變化率大小相等、符號相同，或相對兩橋臂的電阻變化率大小相等、符號相反，則電橋將不會改變其平衡狀態，即保持。如果電橋的四個橋臂均接入相同的應變片，則有式中，～分別為接入電橋四個橋臂的應變片的應變值。
圖a-4
電橋原理
圖a-5
半橋單臂溫度補償接法
二、溫度效應的補償
貼有應變片的構件總是處在某一溫度場中。若敏感柵材料的線膨脹系數與構件材料的線膨脹系數不相等，則當溫度發生變化時，由於敏感柵與構件的伸長（或縮短）量不相等，在敏感柵上就會受到附加的拉伸（或壓縮），從而會引起敏感柵電阻值的變化，這種現象稱為溫度效應。敏感柵電阻值隨溫度的變化率可近似地看作與溫度成正比。溫度的變化對電橋的輸出電壓影響很大，嚴重時，每升溫，電阻應變片中可產生幾十微應變。顯然，這是非被測（虛假）的應變，必須設法排除。排除溫度效應的措施，稱為溫度補償。根據電橋的性質，溫度補償並不困難。只要用一個應變片作為溫度補償片，將它粘貼在一塊與被測構件材料相同但不受力的試件上。將此試件和被測構件放在一起，使它們處於同一溫度場中。粘貼在被測構件上的應變片稱為工作片。在連接電橋時，使工作片與溫度補償片處於相鄰的橋臂，如圖a-5所示。因為工作片和溫度補償片的溫度始終相同，所以它們因溫度變化所引起的電阻值的變化也相同，又因為它們處於電橋相鄰的兩臂，所以並不產生電橋的輸出電壓，從而使得溫度效應的影響被消除。必須注意，工作片和溫度補償片的電阻值、靈敏系數以及電阻溫度系數應相同，分別粘貼在構件上和不受力的試件上，以保證它們因溫度變化所引起的應變片電阻值的變化相同。
三、應變片的布置和在電橋中的接法
應變片感受的是構件表面某點的拉應變或壓應變。在有些情況下，該應變可能與多種內力（比如軸力和彎矩）有關。有時，只需測量出與某種內力所對應的應變，而要把與其它內力所對應的應變從總應變中排除掉。顯然，應變片本身不會分辨各種應變成分，但是只要合理地選擇粘貼應變片的位置和方向，並把應變片合理地接入電橋，就能利用電橋的性質，從比較復雜的組合應變中測量出指定的應變。應變片在電橋中的接法常有以下三種形式：（1）半橋單臂接法
如圖a-5所示，將一個工作片和一個溫度補償片分別接入兩個相鄰橋臂，另兩個橋臂接固定電阻。如果工作片的應變為，則電橋的輸出電壓為（2）半橋雙臂接法
如圖a-6所示，將兩個工作片接入電橋的兩個相鄰橋臂，另兩個橋臂接固定電阻，兩個工作片同時互為溫度補償片。如果工作片的應變分別為和，則電橋的輸出電壓為若，則電橋的輸出電壓為即為半橋單臂接法的兩倍。
圖a-6
半橋雙臂接法
圖a-7
全橋接法（3）全橋接法
如圖a-7所示，電橋的四個橋臂全部接入工作片，如果工作片的應變分別為、、和，則電橋的輸出電壓為若，則電橋的輸出電壓為即為半橋單臂接法的四倍。必須注意，接入同一電橋各橋臂的應變片（工作片或溫度補償片）的電阻值、靈敏系數和電阻溫度系數均應相同。應變片在構件上的布置可根據具體情況靈活採取各種不同的方法。應變片在構件上的布置和在電橋中的接法可參見有關資料。
第二個問題：根據電橋的性質，溫度補償並不困難。只要用一個應變片作為溫度補償片，將它粘貼在一塊與被測構件材料相同但不受力的試件上。將此試件和被測構件放在一起，使它們處於同一溫度場中。粘貼在被測構件上的應變片稱為工作片。在連接電橋時，使工作片與溫度補償片處於相鄰的橋臂，如圖a-5所示。因為工作片和溫度補償片的溫度始終相同，所以它們因溫度變化所引起的電阻值的變化也相同，又因為它們處於電橋相鄰的兩臂，所以並不產生電橋的輸出電壓，從而使得溫度效應的影響被消除。

⑷ 電阻應變壓力感測器的使用及注意事項

1.感測器量程的選擇
在一般使用情況下，感測器的承受負荷不應超過感測器的額定負荷容量。一般情況下，應使其量程為額定負荷的150%左右。量程選擇太小，不僅是影響其性能，而且影響使用壽命。
2.應變片的保護
應變片在潮濕環境中受潮會使絕緣電阻下降，導致測量靈敏度降低，甚至電橋不能正常平衡，無法投入工作。在水處理車間中，防潮、防腐顯得尤其重要。比較有效的處理方法是感測器外表進行噴塑處理後的，均勻塗上中性凡士林，然後再不影響傳力的情況下，為感測器設立一個防護外殼，要求防護外殼既能防水、防塵又能通風。
3.引出線的連接
應變片電阻絲是較細的，它與引出線的粗導線之間的連接點往往是疲勞斷裂的地方。這是由於截面積不同而引起的應力集中或導線在錫焊中引起黑變化所致。從實際使用情況看，在使用時間長，沖擊力大的使用條件下，這類問題很多，希望增設專用的固定裝置等。 1.要盡量減小側斜負荷及偏心負荷的影響
為保證使用精度，應使載入力的作用線感測器受力軸線重合，避免產生附加力矩，側向負荷不僅影響測量精度，而且對感測器使用壽命也是不利的。
2.避免溫度劇烈變化
溫度的劇烈變化對感測器的使用精神影響很大。在要求一定精度而且使用多個感測器時，各感測器的溫度分布應盡量接近，以減少整個系統中的溫度誤差。在工作現場中，感測器的使用應避免日曬及陽光直射，避免環境溫度的劇烈變化。

⑸ 何為電阻應變效應怎樣利用這種效應製成應變片

應變片的核心部分是敏感柵。將電阻絲繞成敏感柵後，雖然長度不變，但其直線段和圓弧段的應變狀態不同，其靈敏系數K較整長電阻絲的靈敏系數K0小，該現象稱為橫向效應。

減少橫向效應的方法：
減少橫向效應的影響，有效的方法是減小橫向系數C。理論分析和實驗表明：對柵狀應變片，縱柵l0越長，橫柵r越小，則C越小。因此採用短接式橫柵或箔式應變片，可有效克服橫向效應的影響。

金屬電阻絲製成應變片時,在電阻絲的彎段,電阻的變化率與直段不同,導致應變片的靈敏系數比直段線材的靈敏度小，即產生橫向效應。

電阻應變式感測器的優缺點：
電阻應變式感測器的優點是精度高，測量范圍廣壽命長,結構簡單，頻響特性好，能在惡劣條件下工作，易於實現小型化、整體化和品種多樣化等。
它的缺點是對於大應變有較大的非線性、輸出信號較弱，但可採取一定的補償措施。因此它廣泛應用於自動測試和控制技術中。
原理：
電阻應變式感測器（straingauge type transcer ）以電阻應變計為轉換元件的電阻式感測器。電阻應變式感測器由彈性敏感元件、電阻應變計、補償電阻和外殼組成，可根據具體測量要求設計成多種結構形式。彈性敏感元件受到所測量的力而產生變形，並使附著其上的電阻應變計一起變形。電阻應變計再將變形轉換為電阻值的變化，從而可以測量力、壓力、扭矩、位移、加速度和溫度等多種物理量。
應用：
常用的電阻應變式感測器有應變式測力感測器、應變式壓力感測器、應變式扭矩感測器（見轉矩感測器）、應變式位移感測器（見位移感測器）、應變式加速度感測器（見加速度計）和測溫應變計等。

橫向效應是跟應變片有關的一種現象：應變片的核心部分是敏感柵。將電阻絲繞成敏感柵後，雖然長度不變，但其直線段和圓弧段的應變狀態不同，其靈敏系數K較整長電阻絲的靈敏系數K0小，該現象稱為橫向效應。
從應變片受力角度來看，在單向應力、雙向應變情況下，橫向應變總是起著抵消縱向應變的作用。應變片這種既敏感縱向應變，又同時受橫向應變影響而使靈敏度系數及電阻相對變化都減小的現象，稱為應變片的橫向效應。

電阻應變片的溫度補償方法通常有應變片自補償法和橋路補償法兩類。
應變片自補償法師通過精心選配敏感柵材料與結構參數，使得當溫度變化時，產生的附加應變為零或相互抵消。具體可包括單絲自補償法和雙絲組合式自補償法。
橋路補償法：如下圖所示電橋，其中R1為工作應變片，R2為補償應變片。工作應變片貼在被測試件表面上，R2粘貼在一塊與試件材料完全相同的補償塊上，不承受應變，自由的放在試件上或附近。
當溫度發生變化時，R1和R2的電阻都發生變化，由於溫度變化相同，且R1、R2為相同應變片，所以R1、R2的電阻變化相同，這時電橋輸出不受影響，即是說電橋的輸出與溫度變化無關，只與被測應變有關，從而起到溫度補償的作用。

⑹ 電阻應變片的粘貼步驟

步驟：

應變片黏貼前的准備工作。

1. 應保證所粘貼的平面光滑、無劃傷，面積應大於應變片的面積。

2. 應變片應平整、無摺痕，不能用手和不幹凈的物體接觸應變片的底面。

3. 粘貼所使用物品有：試件、電阻應變片、數字萬用表、台鉗、鑷子、專用夾具、熱風機、烙鐵、焊錫絲、棉簽、應變計粘貼劑、丙酮、無水酒精、704硅膠。

4. 將台鉗固定在桌子上，把試件用台鉗加緊。
   

粘貼步驟

1. 試件的表面處理用沾有無水酒精和丙酮的棉簽反復擦拭貼片部位，直至棉簽不再變黑為止，確保貼片部位清潔。

2. 在貼片部位和應變片的底面上均勻的塗上薄薄一層應變計粘貼劑。待粘貼劑變稠後，用鑷子輕輕夾住應變片的兩邊，貼在試件的貼片部位。

3. 在應變片覆蓋一層聚氨乙烯薄膜，用手指順著應變片的長度方向用力擠壓，擠出應變片下面的氣泡和多餘的膠水。

4. 應變片粘貼好後應有足夠的粘結強度以保證與試件共同變形。此外，應變計和試件間應有一定的絕緣度，以保證應變讀數的穩定。因此，在貼好片後就需要進行乾燥處理，用熱風機進行加熱乾燥，烘烤4個小時，烘烤時應適當控制距離和溫度，防止溫度過高燒壞應變片。

5. 將引出線焊接在應變片上的接線端。在應變片引出線下，貼上膠帶紙，以免應變計引出線與被測試件接觸造成短路。焊接時注意防止假焊，焊完後用萬用表在導線另一端檢查是否接通。

6. 為防止在導線被拉動時應變片引出線被拉壞，應使用接線端子。用膠水吧接線端粘在應變片引出線的前端，然後吧應變片的引出線和輸出導線分別焊接到接線端子兩端，以保護應變片。

7. 為避免膠層吸收空氣中的水分而降低絕緣電阻值，應在應變片接到線後，立即對應變計進行防潮處理。防潮處理應根據要求和環境採用相應的防潮材料。常用的防潮劑可用704硅膠，將704硅膠均勻的塗在應變片和引出線上。

應變片的質量檢驗

1. 用目測或放大鏡檢查應變片是否粘牢固，有無氣泡、翹起等現象。

2. 用萬用表檢查電阻值，阻值應和應變片的標稱阻值相差不大於1Ω。

⑺ 關於應變片的知識，作用、原理與使用方法

內容如下：

電阻應變片的工作原理是基於應變效應製作的，即導體或半導體材料在外界力的作用下產生機械變形時，其電阻值相應的發生變化，這種現象稱為「應變效應」。

半導體應變片是用半導體材料製成的，其工作原理是基於半導體材料的壓阻效應。壓阻效應是指當半導體材料某一軸向受外力作用時，其電阻率發生變化的現象。

主要特點

1、 部分應變片具有自補償功能，不需要補償片，自身就能抑制應變溫度漂移的功能。

2、 產品品種多、可以給客戶在不同的測量場合，提供完善應變測量選擇，主要有：普通、低溫、高溫、超高溫防水、復合材料、混凝土、焊接式、焊接防水、半導體、測殘余應力、等非常完善的產品規格和型號。

3、 測量溫度范圍廣：-269℃-800℃。

4、 產品穩定性好、長時間測量，產品測量結果穩定。

5、 產品的測量形狀多樣，可以測量多種力學信號，如：測量扭矩、剪切應力、集中應力、等等。

⑻ 電阻應變片的粘貼技巧

1.根據被測物選擇合適的應變片
2.測點處打磨並用酒精擦拭乾凈
3.在測點處劃好十字線
4.在應變片反面滴上膠水（502等）
5.將應變片立即貼在十字線的中心位置，並用手指隔著薄膜對應變片輕壓
6.在應變片旁邊用膠水貼上接線端子，將應變片導線焊在接線端子上，注意導線不能與被測物體接觸造成短路，最後用導線通過接線端子連上應變儀即可
應變片粘貼的好壞對測試結果起著非常重要的影響，當然首先得選用專業的應變儀，介紹一個靖江泰斯特電子生產的應變儀還不錯~