2025-11-19 04:04:25
电阻应变计半导体应变计,将半导体应变计安装在被测构件上,在构件承受载荷而产生应变时,其电阻率将发生变化。半导体应变计就是以这种压阻效应作为理论基础的,其敏感栅由锗或硅等半导体材料制成。这种应变计可分为体型和扩散型两种。前者的敏感栅由单晶硅或锗等半导体经切片和腐蚀等方法制成,后者的敏感栅则是将杂质扩散在半导体材料中制成的。半导体应变计的优点是灵敏系数大,机械滞后和蠕变小,频率响应高;缺点是电阻温度系数大,灵敏系数随温度而明显变化,应变和电阻之间的线性关系范围小。正确选择半导体材料和改进生产工艺,这些缺点可望得到克服。半导体应变计多用于测量小的应变(10-1微应变到数百微应变),已普遍用于应变测量和制造各种类型的传感器(见电阻应变计式传感器)。压电应变计的基本结构就是在两个电极之间夹一块压电晶体。上海振弦式应变计输出方式

应变计使用中容易出现的问题和对策:零点漂移,我们知道在应变计应用中较容易出现,也是较难控制的就是零点漂移,零点漂移受各种因素的影响,以下我们就详细进行分析。绝缘电阻的影响,绝缘电阻是应变计的重要电性能指标,它的大小表现较直接的就是应变计的零点漂移。所谓绝缘电阻就是应变计敏感栅与被测构件或弹性体之间的电阻,如果绝缘强度降低或较低时,敏感栅和构件之间或弹性体之间就会有漏电流产生,进而影响到应变计的零点稳定性,即为漂移。那么产生这一问题的因素有哪些,如何解决,是我们所关心的。应变计焊接后,助焊剂未清洗或清洗不干净,引起绝缘强度下降。焊剂一般是活性好、浸润性好的材料,利于焊锡和焊端结合,但它也往往是一种离子物体,如果没有进行清洗或清洗不彻底,阳离子就会进行迁移,引起绝缘强度不能满足要求。上海不锈钢应变计金属丝式应变计的敏感栅一般是用直径0.01~0.05毫米的铜镍合金或镍铬合金的金属丝制成。

按敏感栅的材料,电阻应变计分为金属电阻应变计和半导体应变计两类,按工艺可分为粘贴式(又称应变片,出现较早,应用较广)、非粘贴式(又称张丝式或绕丝式)、焊接式、喷涂式等。金属电阻应变计,金属电阻应变计的种类、所使用的材料和安装方法分述如下:丝式应变计敏感栅常用的有丝绕式和短接线式两种。丝绕式的敏感栅是用直径0.015~0.05毫米的金属丝连续绕制而成,端部呈半圆形。如果安装应变计的构件表面存在两个方向的应变,此圆弧端除了感受纵向应变外,还能感受横向应变,后者称为横向效应。若对测量精度的要求较高,应考虑横向效应的影响并进行修正。短接线式的敏感栅采用较粗的横丝,将平行排列的一组直径为0.015~0.05毫米的金属纵丝交错连接而成,端部是平直的。它的横向效应很小,但耐疲劳性能不如丝绕式的。
下面介绍几种常用的电阻应变计,金属丝式应变计的敏感栅一般是用直径0.01~0.05毫米的铜镍合金或镍铬合金的金属丝制成。可分为丝绕式和短接式两种。丝绕式应变计是用一根金属丝绕制而成(见图2-3),短接式应变计是用数根金属丝按一定间距平行拉紧,然后按栅长大小在横向焊以较粗的镀银铜线,再将铜导线相间地切割开来而成。丝绕式应变计的疲劳寿命和应变极限较高,可作为动态测试用传感器的应变转换元件。丝绕式应变计多用纸基底和纸盖层,其造价低,容易安装。但由于这种应变计敏感栅的横向部分是圆弧形,其横向效应较大,测量精度较差,而且其端部圆弧部分制造困难,形状不易保证相同,使应变计性能分散,故在常温应变测量中正逐步被其它片种代替。应变计的固化,目前国内外常用的粘结剂大多数都需要加热固化。

应变计粘贴是整个贴片过程中关键的步骤,对测试精度有一定影响。粘贴前,对所需的工具、量具(如镊子、刀片、玻璃板)用清洗干净,戴上洁净的细纱手套,用化妆笔在试件表面贴片部位和应变计基底上分别涂刷粘结剂,稍稍晾干,待胶液略有发粘时,将应变计的中心线对准试件的定位线准确的贴上,盖上一层聚四氟乙烯膜,沿应变计轴线方向用手指滚压3-4次,排净气泡并挤出多余胶液,按所用粘结剂的要求自然干燥适当时间后揭掉聚四氟乙烯薄膜。注意,带有引线的应变计要从无引线的一端开始揭起,用力方向尽量与粘贴表面平行,以防将应变计带起。粘贴完毕后,要对应变计进行认真检查,发现基底有损坏,敏感栅有变形、断路、短路,贴片位置不正确,有气泡,局部没贴上,绝缘强度不够等问题,应及时排除,或铲除重贴。表贴式应变计为振弦式弹性梁结构,适用于焊接到各种钢结构的场合。上海高分辨率应变计现货供应
箔式应变计的引线应弯成弧形,然后再焊接,敏感栅是由经过获得大变形及退火处理的康铜制成。上海振弦式应变计输出方式
振弦式应变计长期测量的稳定性应较差动电阻式应变计要好,因它的测量钢丝是等标距的,而差动电阻式应变计的测量钢丝共分为拉﹑压两组,每一组钢丝又分别绕成7道和9道。如都安标距70mm来计算,电阻式应变计测量钢丝的长度是振弦式应变计的16倍(或16根),首先如它们钢丝直径一样亦损断的机率是16倍(何况它们的直径又相差4.6倍),由于结构所限它们的温度线涨系数也相差16倍,对环境震动及干扰的影响两者的感受度应也相差16倍,所以两者相比长期测量的稳定性都是显而易见的。目前在水电及岩土工程界大量使用的振弦式应变计具有良好的长期稳定性和高的现场安装成活率,同时振弦式传感器的制作水平也表示了当今国际岩土行业的水平。上海振弦式应变计输出方式