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  • 發布時間:2023-07-26 12:54 原文鏈接: 何為電阻應變效應

    應變片的核心部分是敏感柵。將電阻絲繞成敏感柵后,雖然長度不變,但其直線段和圓弧段的應變狀態不同,其靈敏系數K較整長電阻絲的靈敏系數K0小,該現象稱為橫向效應。

      減少橫向效應的方法:
      減少橫向效應的影響,有效的方法是減小橫向系數C。理論分析和實驗表明:對柵狀應變片,縱柵l0越長,橫柵r越小,則C越小。因此采用短接式橫柵或箔式應變片,可有效克服橫向效應的影響。

    金屬電阻絲制成應變片時,在電阻絲的彎段,電阻的變化率與直段不同,導致應變片的靈敏系數比直段線材的靈敏度小,即產生橫向效應。

    電阻應變式傳感器的優缺點:
    電阻應變式傳感器的優點是精度高,測量范圍廣壽命長,結構簡單,頻響特性好,能在惡劣條件下工作,易于實現小型化、整體化和品種多樣化等。
    它的缺點是對于大應變有較大的非線性、輸出信號較弱,但可采取一定的補償措施。因此它廣泛應用于自動測試和控制技術中。
    原理:
    電阻應變式傳感器(straingauge type transducer )以電阻應變計為轉換元件的電阻式傳感器。電阻應變式傳感器由彈性敏感元件、電阻應變計、補償電阻和外殼組成,可根據具體測量要求設計成多種結構形式。彈性敏感元件受到所測量的力而產生變形,并使附著其上的電阻應變計一起變形。電阻應變計再將變形轉換為電阻值的變化,從而可以測量力、壓力、扭矩、位移、加速度和溫度等多種物理量。
    應用:
    常用的電阻應變式傳感器有應變式測力傳感器、應變式壓力傳感器、應變式扭矩傳感器(見轉矩傳感器)、應變式位移傳感器(見位移傳感器)、應變式加速度傳感器(見加速度計)和測溫應變計等。

      橫向效應是跟應變片有關的一種現象:應變片的核心部分是敏感柵。將電阻絲繞成敏感柵后,雖然長度不變,但其直線段和圓弧段的應變狀態不同,其靈敏系數K較整長電阻絲的靈敏系數K0小,該現象稱為橫向效應。
      從應變片受力角度來看,在單向應力、雙向應變情況下,橫向應變總是起著抵消縱向應變的作用。應變片這種既敏感縱向應變,又同時受橫向應變影響而使靈敏度系數及電阻相對變化都減小的現象,稱為應變片的橫向效應。

    電阻應變片的溫度補償方法通常有應變片自補償法和橋路補償法兩類。
    應變片自補償法師通過精心選配敏感柵材料與結構參數,使得當溫度變化時,產生的附加應變為零或相互抵消。具體可包括單絲自補償法和雙絲組合式自補償法。
    橋路補償法:如下圖所示電橋,其中R1為工作應變片,R2為補償應變片。工作應變片貼在被測試件表面上,R2粘貼在一塊與試件材料完全相同的補償塊上,不承受應變,自由的放在試件上或附近。
    當溫度發生變化時,R1和R2的電阻都發生變化,由于溫度變化相同,且R1、R2為相同應變片,所以R1、R2的電阻變化相同,這時電橋輸出不受影響,即是說電橋的輸出與溫度變化無關,只與被測應變有關,從而起到溫度補償的作用。

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