电阻应变片有何特点？有哪些主要参数？

2017-03-10 18:29分类：变频器阅读：

(1)优点

①测量精度高，测量应变的误差小于1%。能测1～2me的应变。

②测量范围广，应变测量范围一般为数个me至数千个me。从弹性变形一直可测至塑性变形。变形范围从】%～20%。

③分辨力高，通常可达Ime。

④频率响应特性好，一般电阻应变片响应时间约为107～lO-lls，若能在弹性元件设计上采取措施，则电阻应变式传感器可测几十甚至上百kHz的动态过程。

⑤尺寸小（超小型应变片的敏感栅尺寸为0.2mmx2.5mm）、重量轻、结构简单，测试时对试件的工作状态及应力分布基本上没有影响，适合动、静态测量。

⑥环境适应性强，可在高温、低温、高压、高速、水下、强烈振动、强磁场、核辐射及化学腐蚀等各种恶劣环境条件下使用。

⑦便于实现多点测量及远距离传送。

(2)缺点

①在大应变状态下具有较大的非线性，半导体应变片的非线性更为显著。

②应变片的输出信号较微弱，故其抗干扰能力较差，因此对信号连接导线要认真屏蔽。

③虽然应变片尺寸较小，但测出的仍是应变片敏感栅范围内的平均应变，不能完全显示应力场中应力梯度的变化。

④应变片的温度系数较大。

(3)电阻应变片的主要参数

①电阻值。应变片的电阻值是指应变片在安装前及室温下测定的电阻值，也称为初始电阻值。应变片的电阻值是个系列，有60Ω、90Ω、120Ω、250Ω、350Ω、600Ω和1OOOΩ等，其中以120Ω和350Ω应用较多。

电阻值越大，DR=RKSe也就越大，从而输出信号就能增大，但敏感栅尺寸也要随之增大。

②几何尺寸。应变片的标距（或工作基长），相对于工作宽度6较小时横向效应较大，所以通常情况下尽量用／值较大的应变片。但在应变变化梯度大的场合（如应力集中处），则应该使用小标距的应变片。目前应变片的最小标距可做到0.2mm，最大标距可达300mm以上。

应变片的基宽（或工作宽度）6值小时应变片的整体尺寸可减小，但过小将使散热性能变差。

③灵敏系数K。应变片灵敏系数的定义为：将应变片安装在处于单向应力状态的试件表面，试件由泊松比μ=0.285的钢构成，使其灵敏轴线与应力方向平行时，应变片电阻值的相对变化与沿轴向的应变之比值，称为应变片的灵敏系数。即

应变片的灵敏系数是一个无量纲的量，它是应变片的重要技术参数。K值的误差人小是衡量应变片质量好坏的主要依据之一，其准确性又直接影响着应变片的测量精度。

因一般应变片粘贴到试件上后不能取下再用，故只能在每批产品中提取一定百分比（如5%）的产品进行测定，取其平均值作为这一批产品的灵敏系数。这就是产品包装盒上注明的灵敏系数，或称“标称灵敏系数”。

④绝缘电阻。绝缘电阻是指应变片引出线与粘贴该应变片的试件之间的电阻值。它是检查应变片粘贴质量、黏合剂是否完全干燥或固化的重要指标。绝缘电阻越高越好，一般应大于104MQ。

⑤允许电流。允许电流是指允许通过应变片敏感栅而不影响其工作特性的最大工作电流。它与应变片敏感栅的形状和尺寸、基底尺寸和材料、黏合剂的材料及试件的热性能有关。为了保证测量精度，在静态测量时允许电流一般为25mA，箔式应变片允许电流较大一些；在动态测量时允许电流为75～lOOmA。最大工作电流选取的依据是使应变片的零漂不超过允许值。

⑥应变极限。应变极限是指在一定温度条件下，应变片指示的应变值与试件真实应变的相对差值不超过l0%时的最大真实应变值。影响应变极限大小的主要因素是黏合剂和基底材料的性能。

⑦疲劳寿命。疲劳寿命是指粘贴在试件表面上的应变片，在恒定幅值的交变应力作用下，可以连续工作而不产生疲劳损坏的循环次数。该参数反映了应变片适应动态应变的能力。在标定应变片疲劳寿命时，交变应力的特性及大小，以及所谓疲劳损坏都有明确的规定。

⑧机械滞后。应变片安装在试件上后，在一定温度下，其加载、卸载特性不重合，在同一机械应变值eg下，其对应的指示应变ei不一致。加载特性曲线与卸载特性曲线的最大差值称为应变片的机械滞后(见图2-76)。