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电阻应变计的结构

信息来源:www.tngtx.com 发布时间:2014-07-21

 电阻应变计主要由敏感栅、基底、覆盖层及引出线所组成,敏感栅用粘合剂粘在基底和覆盖层之间。一种丝绕式应变计的典型结构如图2-1所示。
2.2.1敏感栅
敏感栅是用合金丝或合金箔制成的栅。它能将被测构件表面的应变转换为电阻相对变化。由于它非常灵敏,故称为敏感栅。它由纵栅与横栅两部分组成,纵栅的中心线称为应变计的轴线。敏感栅的尺寸用栅长L(横栅为圆弧形时,指两端圆弧内侧之间的距离;横栅为直线形时,则为两端横栅内侧之间的距离)和栅宽B(在与纵轴垂直的方向上,敏感栅外侧之间的距离)表示,参见图2-2。栅长尺寸一般为0.2~100毫米。图2-1 电阻应变计的结构 图2-2 敏感栅的尺寸
敏感栅是电阻应变计的核心组成部分,它的特性对于电阻应变计的性能有决定性的影响。为了改善电阻应变计的性能,人们探索了多种材料的应变-电阻特性,从而发展了敏感栅材料,包括金属、半导体和金属氧化物等。目前常用的金属敏感栅材料主要有铜镍合金、镍铬合金、镍钼合金、铁基合金、铂基合金、钯基合金等。以金属材料为敏感栅的电阻应变计的灵敏系数大都在2.0 ~4.0间。硅、锗等半导体材料由于具有压阻效应,所有也被人们用作敏感栅的材料,以半导体材料为敏感栅的电阻应变计的灵敏系数大都在150左右,远高于以金属材料为敏感栅的电阻应变计。
通常对制造应变计敏感栅的材料的要求主要是:
1. 灵敏系数KS高,而且在较大的应变范围内保持为常数。康铜丝在弹性状态和塑性状态下,KS值基本上是常数。
2. 敏感栅材料的弹性极限要高于被测构件材料的弹性极限,以免在测试中因敏感栅先出现塑性变形而影响测试精度。
3. 电阻率ρ高,分散度小,随时间变化小。
4. 电阻温度系数小,在宽的温度范围内保持不变;分散度小,对温度循环有完全的重复性;有足够的稳定性,以减小由温度变化而引起的测量误差。
5. 延伸率高,耐腐蚀性好,疲劳强度高。
6. 焊接性能好,易熔焊和电焊;对引线的热电势小。
7. 加工性能好,以便制成细丝或箔片。
应变计常用金属材料的物理性能见表2-1。表中的电阻温度系数为20?C以下、温度升高一度时材料的电阻变化率。 

文章出自:钢筋计,反力计,应变计-金坛市天地传感器有限公司(www.tngtx.com)

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