应变的测量是通过直流惠斯通电桥(多个电阻连接成电路)将应变片贴在车辆结构上,贴片位置变形而引起的阻值变化转换为电压信号,直流电桥的基本形式如下图所示。在直流电桥中,四个桥臂上的任何一个臂上发生阻值的变化都会引起***输出电压的变化,而且输出电压的变化近似与阻值变化量呈线性关系。我们在车辆结构上测量应变正是利用了这个方便使用的线性的关系。在我们的实际测量中,我们粘贴的应变片来就表示上图中电桥中的一个或几个桥臂上的电阻,另外的电阻就在我们使用的数据采集器对应通道里。实际的电桥中的桥臂电阻就有两类:一种就是我们粘贴的应变片,另一种则是数据采集器内部的标准电阻,通常为120欧姆和350欧姆,应该不是应变片的样子,虽然没有打开数据采集器看过。应变栅丝的材料一般是康铜,有时也可以是镍铬合金。应变片有不同的电阻,长度和尺寸。河北混凝土测试应变片原理
贴片方法及步骤:1)电阻应变片的选择:在应变片灵敏数K相同的一批应变片中,剔除电阻丝栅有形状缺陷,片内有气泡、霉斑、锈点等缺陷的应变片。用数字万用表的电阻档测量应变片的电阻值R,将电阻值在120/350±0.5Ω范围内的应变片选出待用,记录该片的阻值和灵敏系数。2)试件表面的处理:用锉刀和粗砂纸等工具将试件在钢板上的贴片位置的油污、漆层、锈迹、电镀层除去,再用细砂纸打磨成45°交叉纹,之后用镊子镊起**棉球将贴片处擦洗干净,至棉球洁白为止。见图1-1:3)测点定位:应变片粘贴的位置及方向对应变测量的影响非常大,应变片必须准确地粘贴在结构或试件的应变测点上,而且粘贴方向必须是要测量的应变方向。为达到上述要求,要在试件上用钢板尺和划针画一个十字线,十字线的交叉点对准测点位置,较长的一根线要与应变测量方向一致。无线应变片使用使用封装过的应变片,封装过的应变片可以更好的保护免受操作时产生的损伤。
应变片尺寸的选择选择应变片尺寸时应考虑应力分布、动静态测量、弹性体应变区大小等因素。若材质均匀、应力剃度大,应选用栅长小的应变片,若材质不均匀而强度不等的材料(如混凝土)或应力分布变化比较缓慢的构件,应选用栅长大的应变片。对于冲击载荷或高频动荷作用下的应变测量,还要考虑应变片的响应频率,如下表所示。一般来说,应变片丝栅越小,测量精度越高,越能正确反映出被测量点的真实应变,因此,在加工精度可以保证的情况下,综合考虑各种因素影响,应变片的栅长小一些比大一些好。
实际应用时,选择应变片应从测试环境、应变的性质、应变变化梯度、粘贴空间、曲率半径、测量精度和应变片自身特点等方面去加以考虑。测试的环境主要考虑温度、温度和电磁场等。应变的性质分为静应变和动应变,静态应变测量选择横向效应较小的应变片;动态应变测量选择疲劳寿命强的应变片。对于应变场均匀变化的被测对象,对应变片栅长没有特殊要求,可选栅长长的应变片,易于粘贴;对于应变梯度变化大的测点,可选用栅长较小的应变片。可用的粘贴空间也影响着应变片的选择,特别是窄小空间宜选用栅长小的应变片。选择的应变片应无气泡、霉斑、锈点等缺陷,阻值在120±2Ω以内,具有自补偿的应变片。应变片的热膨胀系数如6 页表中所示,可以从中选择适用于被测物的自补偿应变片。如何测量应变?首先必须了解应变对材料的影响。
电阻应变式传感器结构复杂,功能波动,使用方便,灵敏度高,呼应速度快,普遍使用到航空、机器、电力、化工、修建、等范畴。它次要包括电阻应变式传感器、电位器式传感器等。箔式应变片中的箔栅是金属箔通过光刻、腐蚀等加工工艺制成的。箔的资料多爲电阻率高、热波动性好的铜镍合金。箔式应变片与片基的接触面积大得多,散热条件较好,在长工夫测量时的蠕变较小,分歧性较好,合适于大批量消费。 目前,应变式传感器可用来做成圆柱(筒)式力传感器,也可用来做成膜片式压力传感器,看到这里,并在众多的领域中都有一定的应用。 应变片主要应用于传感器。湖南超高温焊接应变片解决方案
上海邑成测试设备有限公司教你如何选择合适的应变片。河北混凝土测试应变片原理
温度对桥路的影响,因为应变片贴在待测件的表面的话,如果待测件由于内部或者外部的原因而温度升高,那么粘贴在上面的应变片也会随着温度的升高而发生电阻变化,但是这种电阻变化不是我们想要的,因为这部分不是真正的反应样件表面变形。测试的环境温度常常通过多种方式对应变测量电桥产生影响,从而使测试结果产生误差。主要有两种方式可以避免温度的误差影响,一种有效的减小该影响程度的方法就是通过敏感材料与基底材料的温度特性的匹配实现温度自补偿,这种方法虽然不能完全去除温度对应变片阻值的影响,但在较小的温度范围内,一般可以满足工程应用的需要,这就要求我们购买温度自补偿的应变片,具体详细的自补偿原理也没必要从每个细节上整明白,应变片厂家肯定是**的,车辆厂的测试人员在这方面是不如他们的。另一种温度补偿的方法是采用平衡应变桥路的方案,即将应变片相邻桥臂的那个应变片处在与待测应变片相同温度场中,则根据电桥输出电压的和差规律,可以实现温度的补偿,但这种方法需要在测点附近找到一处具有相同温度区域,贴上一个较薄的金属片,然后在这个金属片上贴上感受温度的应变片。河北混凝土测试应变片原理
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