电阻应变片使用方法

⑴ 用电阻应变片进行测量时处理的步骤包括哪些

接触式测量方式

应变片测应变，一般通过采集应变片的信号，而转化为电信号进行分析和测量。将应变片贴在被测定物上，使其随着被测定物的应变一起伸缩，这样里面百的金属箔材就随着应变伸长或缩短。很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化。应变片就是应用这个原理，通过测量电阻的变化而对应变进行测定。一般应度变片的敏感栅使用的是铜铬合金，其电阻变化率为常数，与应变成正比例关系。

非接触式测量方式

一般指dic三维全场应变测量系统，基于dic数字图像相关法和双目视觉技术。新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统广泛应用于应力应变测量，可以集成于现有的试验台和试验机。

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XTDIC三维全场应变测量系统
XTDIC三维全场应变测量系统在材料力学实验方面的优势明显：

（1）实时测量，实时计算，实时输出

可以实时进行全场应变计算和结果显示，而非事后处理；采集图像的同时，可以实时进行三维全场应变计算，具备在线和离线两种计算处理模式，支持计算结果的UDP等方式实时输出。

（2）非接触式全场测量测量

不局限于单点，可观测全场变形不需要贴应变片，在被测物表面喷散斑漆即可测量

⑵ 什么叫做电阻应变片

电阻应变片也称电阻应变计或应变计或应变片，是一种能将机械构件上应变的变化转换为电阻变化的传感元件。
以电阻应变片为核心元件可以制成应变式传感器。
应变式传感器，是利用电阻应变效应制成的传感器，是常用的传感器之一。
电阻应变效应，是指金属导体的电阻值随其机械变形而发生变化的现象。

⑶ 电阻应变片的测量电路有哪些

第一个问题：电阻应变片的测量电路
在使用应变片测量应变时，必须用适当的办法测量其电阻值的微小变化。为此，一般是把应变片接入某种电路，让其电阻值的变化对电路进行某种控制，使电路输出一个能模拟该电阻值变化的信号，然后，只要对这个电信号进行相应的处理就行了。常规电测法使用的电阻应变仪的输入回路叫做应变电桥，它是以应变片作为其部分或全部桥臂的四臂电桥。它能把应变片电阻值的微小变化转化成输出电压的变化。在此，仅以直流电压电桥为例加以说明。
一、电桥的输出电压
电阻应变仪中的电桥线路如图a-4所示，它是以应变片或电阻元件作为电桥桥臂。可取为应变片、和为应变片或～均为应变片等几种形式。、和、分别为电桥的输入端和输出端。根据电工学原理，可导出当输入端加有电压时，电桥的输出电压为当时，电桥处于平衡状态。因此，电桥的平衡条件为。当处于平衡的电桥中各桥臂的电阻值分别有、、和的变化时，可近似地求得电桥的输出电压为由此可见，应变电桥有一个重要的性质：应变电桥的输出电压与相邻两桥臂的电阻变化率之差、相对两桥臂电阻变化率之和成正比。对于平衡电桥，如果相邻两桥臂的电阻变化率大小相等、符号相同，或相对两桥臂的电阻变化率大小相等、符号相反，则电桥将不会改变其平衡状态，即保持。如果电桥的四个桥臂均接入相同的应变片，则有式中，～分别为接入电桥四个桥臂的应变片的应变值。
图a-4
电桥原理
图a-5
半桥单臂温度补偿接法
二、温度效应的补偿
贴有应变片的构件总是处在某一温度场中。若敏感栅材料的线膨胀系数与构件材料的线膨胀系数不相等，则当温度发生变化时，由于敏感栅与构件的伸长（或缩短）量不相等，在敏感栅上就会受到附加的拉伸（或压缩），从而会引起敏感栅电阻值的变化，这种现象称为温度效应。敏感栅电阻值随温度的变化率可近似地看作与温度成正比。温度的变化对电桥的输出电压影响很大，严重时，每升温，电阻应变片中可产生几十微应变。显然，这是非被测（虚假）的应变，必须设法排除。排除温度效应的措施，称为温度补偿。根据电桥的性质，温度补偿并不困难。只要用一个应变片作为温度补偿片，将它粘贴在一块与被测构件材料相同但不受力的试件上。将此试件和被测构件放在一起，使它们处于同一温度场中。粘贴在被测构件上的应变片称为工作片。在连接电桥时，使工作片与温度补偿片处于相邻的桥臂，如图a-5所示。因为工作片和温度补偿片的温度始终相同，所以它们因温度变化所引起的电阻值的变化也相同，又因为它们处于电桥相邻的两臂，所以并不产生电桥的输出电压，从而使得温度效应的影响被消除。必须注意，工作片和温度补偿片的电阻值、灵敏系数以及电阻温度系数应相同，分别粘贴在构件上和不受力的试件上，以保证它们因温度变化所引起的应变片电阻值的变化相同。
三、应变片的布置和在电桥中的接法
应变片感受的是构件表面某点的拉应变或压应变。在有些情况下，该应变可能与多种内力（比如轴力和弯矩）有关。有时，只需测量出与某种内力所对应的应变，而要把与其它内力所对应的应变从总应变中排除掉。显然，应变片本身不会分辨各种应变成分，但是只要合理地选择粘贴应变片的位置和方向，并把应变片合理地接入电桥，就能利用电桥的性质，从比较复杂的组合应变中测量出指定的应变。应变片在电桥中的接法常有以下三种形式：（1）半桥单臂接法
如图a-5所示，将一个工作片和一个温度补偿片分别接入两个相邻桥臂，另两个桥臂接固定电阻。如果工作片的应变为，则电桥的输出电压为（2）半桥双臂接法
如图a-6所示，将两个工作片接入电桥的两个相邻桥臂，另两个桥臂接固定电阻，两个工作片同时互为温度补偿片。如果工作片的应变分别为和，则电桥的输出电压为若，则电桥的输出电压为即为半桥单臂接法的两倍。
图a-6
半桥双臂接法
图a-7
全桥接法（3）全桥接法
如图a-7所示，电桥的四个桥臂全部接入工作片，如果工作片的应变分别为、、和，则电桥的输出电压为若，则电桥的输出电压为即为半桥单臂接法的四倍。必须注意，接入同一电桥各桥臂的应变片（工作片或温度补偿片）的电阻值、灵敏系数和电阻温度系数均应相同。应变片在构件上的布置可根据具体情况灵活采取各种不同的方法。应变片在构件上的布置和在电桥中的接法可参见有关资料。
第二个问题：根据电桥的性质，温度补偿并不困难。只要用一个应变片作为温度补偿片，将它粘贴在一块与被测构件材料相同但不受力的试件上。将此试件和被测构件放在一起，使它们处于同一温度场中。粘贴在被测构件上的应变片称为工作片。在连接电桥时，使工作片与温度补偿片处于相邻的桥臂，如图a-5所示。因为工作片和温度补偿片的温度始终相同，所以它们因温度变化所引起的电阻值的变化也相同，又因为它们处于电桥相邻的两臂，所以并不产生电桥的输出电压，从而使得温度效应的影响被消除。

⑷ 电阻应变压力传感器的使用及注意事项

1.传感器量程的选择
在一般使用情况下，传感器的承受负荷不应超过传感器的额定负荷容量。一般情况下，应使其量程为额定负荷的150%左右。量程选择太小，不仅是影响其性能，而且影响使用寿命。
2.应变片的保护
应变片在潮湿环境中受潮会使绝缘电阻下降，导致测量灵敏度降低，甚至电桥不能正常平衡，无法投入工作。在水处理车间中，防潮、防腐显得尤其重要。比较有效的处理方法是传感器外表进行喷塑处理后的，均匀涂上中性凡士林，然后再不影响传力的情况下，为传感器设立一个防护外壳，要求防护外壳既能防水、防尘又能通风。
3.引出线的连接
应变片电阻丝是较细的，它与引出线的粗导线之间的连接点往往是疲劳断裂的地方。这是由于截面积不同而引起的应力集中或导线在锡焊中引起黑变化所致。从实际使用情况看，在使用时间长，冲击力大的使用条件下，这类问题很多，希望增设专用的固定装置等。 1.要尽量减小侧斜负荷及偏心负荷的影响
为保证使用精度，应使加载力的作用线传感器受力轴线重合，避免产生附加力矩，侧向负荷不仅影响测量精度，而且对传感器使用寿命也是不利的。
2.避免温度剧烈变化
温度的剧烈变化对传感器的使用精神影响很大。在要求一定精度而且使用多个传感器时，各传感器的温度分布应尽量接近，以减少整个系统中的温度误差。在工作现场中，传感器的使用应避免日晒及阳光直射，避免环境温度的剧烈变化。

⑸ 何为电阻应变效应怎样利用这种效应制成应变片

应变片的核心部分是敏感栅。将电阻丝绕成敏感栅后，虽然长度不变，但其直线段和圆弧段的应变状态不同，其灵敏系数K较整长电阻丝的灵敏系数K0小，该现象称为横向效应。

减少横向效应的方法：
减少横向效应的影响，有效的方法是减小横向系数C。理论分析和实验表明：对栅状应变片，纵栅l0越长，横栅r越小，则C越小。因此采用短接式横栅或箔式应变片，可有效克服横向效应的影响。

金属电阻丝制成应变片时,在电阻丝的弯段,电阻的变化率与直段不同,导致应变片的灵敏系数比直段线材的灵敏度小，即产生横向效应。

电阻应变式传感器的优缺点：
电阻应变式传感器的优点是精度高，测量范围广寿命长,结构简单，频响特性好，能在恶劣条件下工作，易于实现小型化、整体化和品种多样化等。
它的缺点是对于大应变有较大的非线性、输出信号较弱，但可采取一定的补偿措施。因此它广泛应用于自动测试和控制技术中。
原理：
电阻应变式传感器（straingauge type transcer ）以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器。电阻应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成，可根据具体测量要求设计成多种结构形式。弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形，并使附着其上的电阻应变计一起变形。电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化，从而可以测量力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。
应用：
常用的电阻应变式传感器有应变式测力传感器、应变式压力传感器、应变式扭矩传感器（见转矩传感器）、应变式位移传感器（见位移传感器）、应变式加速度传感器（见加速度计）和测温应变计等。

横向效应是跟应变片有关的一种现象：应变片的核心部分是敏感栅。将电阻丝绕成敏感栅后，虽然长度不变，但其直线段和圆弧段的应变状态不同，其灵敏系数K较整长电阻丝的灵敏系数K0小，该现象称为横向效应。
从应变片受力角度来看，在单向应力、双向应变情况下，横向应变总是起着抵消纵向应变的作用。应变片这种既敏感纵向应变，又同时受横向应变影响而使灵敏度系数及电阻相对变化都减小的现象，称为应变片的横向效应。

电阻应变片的温度补偿方法通常有应变片自补偿法和桥路补偿法两类。
应变片自补偿法师通过精心选配敏感栅材料与结构参数，使得当温度变化时，产生的附加应变为零或相互抵消。具体可包括单丝自补偿法和双丝组合式自补偿法。
桥路补偿法：如下图所示电桥，其中R1为工作应变片，R2为补偿应变片。工作应变片贴在被测试件表面上，R2粘贴在一块与试件材料完全相同的补偿块上，不承受应变，自由的放在试件上或附近。
当温度发生变化时，R1和R2的电阻都发生变化，由于温度变化相同，且R1、R2为相同应变片，所以R1、R2的电阻变化相同，这时电桥输出不受影响，即是说电桥的输出与温度变化无关，只与被测应变有关，从而起到温度补偿的作用。

⑹ 电阻应变片的粘贴步骤

步骤：

应变片黏贴前的准备工作。

1. 应保证所粘贴的平面光滑、无划伤，面积应大于应变片的面积。

2. 应变片应平整、无折痕，不能用手和不干净的物体接触应变片的底面。

3. 粘贴所使用物品有：试件、电阻应变片、数字万用表、台钳、镊子、专用夹具、热风机、烙铁、焊锡丝、棉签、应变计粘贴剂、丙酮、无水酒精、704硅胶。

4. 将台钳固定在桌子上，把试件用台钳加紧。
   

粘贴步骤

1. 试件的表面处理用沾有无水酒精和丙酮的棉签反复擦拭贴片部位，直至棉签不再变黑为止，确保贴片部位清洁。

2. 在贴片部位和应变片的底面上均匀的涂上薄薄一层应变计粘贴剂。待粘贴剂变稠后，用镊子轻轻夹住应变片的两边，贴在试件的贴片部位。

3. 在应变片覆盖一层聚氨乙烯薄膜，用手指顺着应变片的长度方向用力挤压，挤出应变片下面的气泡和多余的胶水。

4. 应变片粘贴好后应有足够的粘结强度以保证与试件共同变形。此外，应变计和试件间应有一定的绝缘度，以保证应变读数的稳定。因此，在贴好片后就需要进行干燥处理，用热风机进行加热干燥，烘烤4个小时，烘烤时应适当控制距离和温度，防止温度过高烧坏应变片。

5. 将引出线焊接在应变片上的接线端。在应变片引出线下，贴上胶带纸，以免应变计引出线与被测试件接触造成短路。焊接时注意防止假焊，焊完后用万用表在导线另一端检查是否接通。

6. 为防止在导线被拉动时应变片引出线被拉坏，应使用接线端子。用胶水吧接线端粘在应变片引出线的前端，然后吧应变片的引出线和输出导线分别焊接到接线端子两端，以保护应变片。

7. 为避免胶层吸收空气中的水分而降低绝缘电阻值，应在应变片接到线后，立即对应变计进行防潮处理。防潮处理应根据要求和环境采用相应的防潮材料。常用的防潮剂可用704硅胶，将704硅胶均匀的涂在应变片和引出线上。

应变片的质量检验

1. 用目测或放大镜检查应变片是否粘牢固，有无气泡、翘起等现象。

2. 用万用表检查电阻值，阻值应和应变片的标称阻值相差不大于1Ω。

⑺ 关于应变片的知识，作用、原理与使用方法

内容如下：

电阻应变片的工作原理是基于应变效应制作的，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，这种现象称为“应变效应”。

半导体应变片是用半导体材料制成的，其工作原理是基于半导体材料的压阻效应。压阻效应是指当半导体材料某一轴向受外力作用时，其电阻率发生变化的现象。

主要特点

1、 部分应变片具有自补偿功能，不需要补偿片，自身就能抑制应变温度漂移的功能。

2、 产品品种多、可以给客户在不同的测量场合，提供完善应变测量选择，主要有：普通、低温、高温、超高温防水、复合材料、混凝土、焊接式、焊接防水、半导体、测残余应力、等非常完善的产品规格和型号。

3、 测量温度范围广：-269℃-800℃。

4、 产品稳定性好、长时间测量，产品测量结果稳定。

5、 产品的测量形状多样，可以测量多种力学信号，如：测量扭矩、剪切应力、集中应力、等等。

⑻ 电阻应变片的粘贴技巧

1.根据被测物选择合适的应变片
2.测点处打磨并用酒精擦拭干净
3.在测点处划好十字线
4.在应变片反面滴上胶水（502等）
5.将应变片立即贴在十字线的中心位置，并用手指隔着薄膜对应变片轻压
6.在应变片旁边用胶水贴上接线端子，将应变片导线焊在接线端子上，注意导线不能与被测物体接触造成短路，最后用导线通过接线端子连上应变仪即可
应变片粘贴的好坏对测试结果起着非常重要的影响，当然首先得选用专业的应变仪，介绍一个靖江泰斯特电子生产的应变仪还不错~