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時(shí)間：2017-12-13 15:40:40 點(diǎn)擊率：3431 作者：上海拓科實(shí)業(yè)有限公司 來源：http://www.paperelves.cn
在選擇正確的應(yīng)變片之前，需要明確測量目標(biāo)。首先要考慮的問題是應(yīng)變片將用于應(yīng)力測試還是傳感器制造。
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應(yīng)力測試 |
傳感器制造 |
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應(yīng)力測試用應(yīng)變片選擇應(yīng)按以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇:
| 幾何尺寸: | 柵絲數(shù)量和位置 |
| 應(yīng)變片系列: | 應(yīng)變片構(gòu)造 |
| 連接: | 型號(hào)和位置 |
| 溫度響應(yīng): | 應(yīng)變片溫度響應(yīng)匹配材料 |
| 有效柵絲長度: | mm |
| 電阻: | 歐姆 |
應(yīng)變直片 (如 LY4) 帶有一個(gè)測量柵絲，測量一個(gè)方向的應(yīng)變。
T 型應(yīng)變花 (如 XY3) 帶有兩個(gè)測量柵絲，彼此呈 90° 排列。此類應(yīng)變片應(yīng)用包括已知主應(yīng)力方向的雙軸應(yīng)力測量，以及拉壓雙向應(yīng)力測量。
V 型應(yīng)變片 (如. XY4) 帶有兩個(gè)測量柵絲，彼此呈 90° 排列。典型應(yīng)用包括扭轉(zhuǎn)應(yīng)變測量和剪切梁的剪切應(yīng)力測試。
雙橋應(yīng)變片 (例如 DY4) 帶有兩個(gè)測量柵絲，彼此平行排列。 典型的應(yīng)用為彎曲梁測量。
三柵應(yīng)變花 (例如 RY8) 測量柵絲呈 0°/45°/90° 或 0°/60°/120° 排列。主要用于未知主方向雙軸應(yīng)力測量和分析。
鏈?zhǔn)狡?/span> (如 KY8) 帶有 10 或 15 個(gè)很小的測量柵絲，等距離分布，并包括一個(gè)補(bǔ)償片。主要應(yīng)用為應(yīng)變梯度測量。
全橋片 (如 VY4) 帶有四個(gè)測量柵絲，彼此呈 90° 排列。典型應(yīng)用包括拉壓雙向應(yīng)力，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和剪切梁的剪切應(yīng)力測試。
應(yīng)變片系列
HBM 提供多個(gè)應(yīng)變片系列用于應(yīng)力測試。應(yīng)變片系列由載體（例如聚酰亞胺）和測量柵絲箔材（例如康銅）組合來確定。同一系列應(yīng)變片都具有相同的基底和柵絲箔材。因此，對于同一個(gè)應(yīng)變片系列來說，很多規(guī)格是相同的。.
對于實(shí)驗(yàn)應(yīng)力測試，可在惡劣環(huán)境下使用的堅(jiān)固和柔性應(yīng)變片具有明顯的優(yōu)勢。聚酰亞胺基底的 Y 系列應(yīng)變片屬于該類別。該系列有大量不同規(guī)格，能滿足實(shí)驗(yàn)應(yīng)力測試的各種要求。還包括很多特殊類型的應(yīng)變片，例如，鉆孔應(yīng)變花，用于測量結(jié)構(gòu)件的殘余應(yīng)力，或用于研究復(fù)雜結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布。
HBM 提供不同連接配置的應(yīng)變片。
內(nèi)置焊盤 (如 LY4)
允許直接在應(yīng)變片上焊接
帶應(yīng)變消除焊盤 (如 LY6)
允許直接在應(yīng)變片上焊接, 同時(shí)避免加卸載荷通過焊盤傳遞到應(yīng)變片
鎳銅引線，非絕緣，約 30 mm (1.18 英寸) 長 (如 LY1)
不可直接焊接到應(yīng)變片上
能阻斷加卸載荷傳遞到應(yīng)變片
需要使用獨(dú)立的焊接端子
特氟龍絕緣連接線, 約 50 mm (1.97 英寸) 長 (如 K-C LY4)
無需焊接
特氟龍絕緣層可防止電纜在安裝過程中粘連
需要使用獨(dú)立的焊接端子
特氟龍絕緣連接線, 約 50 mm (1.97 英寸) 長 (如 K-C LY4)
電纜長度從 0.5 到 10 m (1.64-32.81 ft) ， 2線, 3線 和 4線可選
在測量點(diǎn)焊接不是必須的
特氟龍絕緣層可防止電纜在安裝過程中粘連
如果溫度變化， 惠斯通 1/4 橋電路 單獨(dú)連接的應(yīng)變片將顯示輸出信號(hào)。 這個(gè)信號(hào)被稱為“表觀應(yīng)變”或“熱輸出”，并且獨(dú)立于測試對象上的機(jī)械負(fù)載。
但是，可以將應(yīng)變片調(diào)整為特定材料的熱膨脹系數(shù)，使得在溫度變化的情況下輸出信號(hào)非常小。 這種應(yīng)變計(jì)被稱為“溫度響應(yīng)匹配”或“自補(bǔ)償”應(yīng)變片。
為了匹配溫度響應(yīng)，必須根據(jù)測試材料的熱膨脹系數(shù)α來選擇應(yīng)變片。
| 編號(hào) | 材料 | 熱膨脹系數(shù) ∝ |
| 1 | 鐵素體鋼 | 10.8 ⋅ 10-6/K (6 ⋅ 10-6/°F) |
| 3 | 鋁 | 23 ⋅ 10-6/K (12.8 ⋅ 10-6/°F) |
| 5 | 奧氏體鋼 | 16 ⋅ 10-6/K (8.9 ⋅ 10-6/°F) |
| 6 | 石英玻璃 / 復(fù)合材料 | 0.5 ⋅ 10-6/K (0.3 ⋅ 10-6/°F) |
| 7 | 鈦 / 灰鑄鐵 | 9 ⋅ 10-6/K (5 ⋅ 10-6/°F) |
| 8 | 塑料 | 65 ⋅ 10-6/K (36.1 ⋅ 10-6/°F) |
| 9 | 鉬 | 5.4 ⋅ 10-6/K (3 ⋅ 10-6/°F) |
應(yīng)變片測量柵絲長度取決于測量的目的，因?yàn)槭褂脩?yīng)變片測量的結(jié)果是測量柵絲區(qū)域的平均應(yīng)變。 一般來說，測量柵絲長度為3或6毫米（0.118或0.236英寸）。
如果存在不均勻的材料，如混凝土或木材，建議使用長測量柵絲。長的測量柵絲將彌補(bǔ)工件的不均勻性。
短的測量柵絲適合于檢測局部應(yīng)變。因此它們適用于測定應(yīng)變梯度，缺口應(yīng)力的最大點(diǎn)或類似應(yīng)力。
HBM 應(yīng)變片提供 120, 350, 700 和 1,000 Ohm 型號(hào)可供選擇。電阻大小選擇取決于測量任務(wù)。并可按照客戶要求對電阻值進(jìn)行定制。
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低阻值應(yīng)變片 |
高阻值應(yīng)變片 |
| + 電磁干擾的影響較小 | + 連接路徑 (滑環(huán), 電纜,...) 電阻對測量影響更小 |
| + 隔離電阻變化的影響較小 | - 容易受外界噪聲干擾 |
| - 更高的功率要求 | - 隔離電阻變化的影響較大 |
| - 與高歐姆應(yīng)變片相比，由于較高的電流，將產(chǎn)生更大的自加熱效應(yīng) |
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