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中村講述電阻式應(yīng)變片的基本測(cè)量原理

更新時(shí)間:2024-09-12點(diǎn)擊次數(shù):464

中村講述電阻式應(yīng)變片的基本測(cè)量原理

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湖南中村小課堂開課了!



第三課-講述溫度傳感器的發(fā)展及應(yīng)用


電阻式應(yīng)變片的基本測(cè)量原理

       這里想首先介紹一個(gè)概念,非電量電測(cè)技術(shù)+:歸納一句話就是將諸如:力信號(hào),加速度信號(hào),位移信號(hào),應(yīng)變信號(hào),溫度信號(hào)等物理量信號(hào)通過(guò)電路的方式轉(zhuǎn)化為電壓或者電流等電信號(hào)的方式進(jìn)行測(cè)量與采集。


       其中電阻式應(yīng)變片+測(cè)量原理:比較簡(jiǎn)單,導(dǎo)體的電阻主要受導(dǎo)體的材料,長(zhǎng)度,橫截面積的影響;而應(yīng)變信號(hào)的定義為單位長(zhǎng)度下的形變量,所以電阻式的金屬箔黏貼于被測(cè)試件時(shí):可以隨著試件產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)長(zhǎng)度產(chǎn)生變化,此時(shí)應(yīng)變片的電阻值會(huì)發(fā)生變化,在測(cè)試電路中可以將電阻變化值轉(zhuǎn)化為電壓值,采集電壓變化值即可采集應(yīng)變信號(hào)。


應(yīng)變片的具體用法

       為了進(jìn)一步講明白應(yīng)變片的具體用法以及對(duì)應(yīng)的參數(shù)設(shè)定的意義,這里先給出應(yīng)變片型號(hào)的常用命名方式,以日本的共和應(yīng)變片為例:

KFGS-2-120-C1-11-Q150 

其中:

KFGS--應(yīng)變片的基底為膠基

2--應(yīng)變片金屬柵的競(jìng)度為2mm;

120--應(yīng)變片的標(biāo)準(zhǔn)電阻為12002;

C1--應(yīng)變片的形式為單軸應(yīng)變片+

11--應(yīng)變片的自帶溫度補(bǔ)償系數(shù)為11x10-6/℃℃,對(duì)應(yīng)的試件材料為鐵,鋼等溫度線膨脹系數(shù)為11x10-6/°C。

Q150--該項(xiàng)為應(yīng)變片引線的材料長(zhǎng)度和絕緣形式,此處為150mm長(zhǎng)度的漆包線。

從應(yīng)變片的型號(hào)可以看出各個(gè)參數(shù)對(duì)應(yīng)的含義。

除此之外,應(yīng)變信號(hào)采集中還存在兩個(gè)比較重要的參數(shù):Gage Factor(應(yīng)變片的材料特性)Bridge factor(應(yīng)變電路橋路特性);

這里僅僅假定金屬絲的變化只對(duì)長(zhǎng)度有影響;因此可以明顯看出電阻的變化與應(yīng)變呈現(xiàn)正相關(guān)

但實(shí)際中,應(yīng)變片的金屬絲在長(zhǎng)度變化的同時(shí)也會(huì)引起橫截面積A的變化;所以實(shí)際中,需要考慮泊松比v+的影響;

再次重新整合上式,且采用微分形式。


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