2010結(jié)構工程師知識點：傳感器-電阻應變計1

　　1.電阻應變計

　　在結(jié)構試驗中，電阻應變計是用來測量試件的應變。另外，還可以用電阻應變計作為轉(zhuǎn)換元件，組成電阻應變式傳感器，來測量各種物理量的變化。

　　(1)電阻應變計的工作原理

　　電阻應變計的工作原理是利用某種金屬絲導體的“應變電阻效應”，即當金屬絲受力而變形(伸長或縮短)時，其長度、截面積和電阻率都將發(fā)生變化，求得電阻變化與應變的關系。

dR/R=Ko·ε (18—2—3)

　　式中 Ko為金屬絲的靈敏系數(shù)，靈敏系數(shù)越大，單位應變引起的電阻變化也越大。

　　(2)電阻應變計的構造

　　電阻應變計的構造如圖18—2—29所示，在拷貝紙或薄膠膜等基底與覆蓋層之間粘貼合金敏感柵(電阻柵)，敏感柵的兩端焊上引出線。圖中，L為柵長(又稱標距)，B底為柵寬，L、B是應變計的重要技術尺寸。

　　電阻應變計的主要技術指標如下：

　?、匐娮柚礡(n)，應變計的電阻值R一般為120Ω。選用時，應考慮與應變儀配合。

　　②標距L，既敏感柵的有效長度。用應變計測得的應變值是整個標距范圍的名義平均應變，應根據(jù)試件測點處應變梯度的大小來選擇應變計的距標。

　?、垤`敏系數(shù)K，表示單位應變引起應變計的電阻變化。應使應變計的靈敏系數(shù)與應變儀的靈敏系數(shù)設置相協(xié)調(diào)，如不一致時，應對測量結(jié)果進行修正。

　　(3)電阻應變計的種類

　　電阻應變計的種類很多，按敏感柵的種類劃分，有絲式、箔式、半導體等;按基底材料劃分，有紙基、膠基等;按使用極限溫度劃分，有低溫、常溫、高溫等。箔式應變計是在薄膠膜基底上鍍合金薄膜，然后通過光刻技術制成，具有絕緣度高、耐疲勞性能好、橫向效應小等特點，但價格較高。絲繞式多為紙基，雖有防潮性能、耐疲勞性能稍差，橫向效應較大等缺點。但價格較低，且易粘貼，可用于一般的靜力試驗。圖18—2—30為幾種應變計的形式。

　　(4)電阻應變計的粘貼

　　用應變計測量試件的應變，應該使應變計與被測物體變形一致，才能得到準確的測量結(jié)果。通常采用粘結(jié)劑把應變計粘貼在被測物體上，粘貼的好壞對測量結(jié)果影響很大。粘貼的技術要求十分嚴格，為保證粘貼質(zhì)量和測量正確，要求：①測點基底平整、清潔、干燥;②粘結(jié)劑的電絕緣性、化學穩(wěn)定性和工藝性能良好，以及蠕變小、粘貼強度高

2010年結(jié)構師考試9月18、19日      

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