應變片

應變片是由敏感柵等構成用於測量應變的元件。電阻應變片的工作原理是基於應變效應製作的，即導體或半導體材料在外界力的作用下產生機械變形時，其電阻值相應的發生變化，這種現象稱為“應變效應”。

基本介紹

• 中文名：應變片
• 外文名：strain gauge
• 現象：應變效應
• 製成：半導體材料
• 基於：半導體材料的壓阻效應

介紹

電阻應變片

電阻應變片的工作原理是基於應變效應製作的，即導體或半導體材料在外界力的作用下產生機械變形時，其電阻值相應的發生變化，這種現象稱為“應變效應”。

半導體應變片是用半導體材料製成的，其工作原理是基於半導體材料的壓阻效應。壓阻效應是指當半導體材料某一軸向受外力作用時，其電阻率發生變化的現象。

應變片是由敏感柵等構成用於測量應變的元件，使用時將其牢固地貼上在構件的測點上，構件受力後由於測點發生應變，敏感柵也隨之變形而使其電阻發生變化，再由專用儀器測得其電阻變化大小，並轉換為測點的應變值。

金屬電阻應變片品種繁多，形式多樣，常見的有絲式電阻應變片和箔式電阻 應變片。

箔式電阻應變片是一種基於應變——電阻效應製成的，用金屬箔作為敏感柵的，能把被測試件的應變數轉換成電阻變化量的敏感元件。

光學應變片

光學應變計一般採用不超過 4-9 微米直徑的布拉格光柵 玻璃纖維 製造。一般來說,人的頭髮直徑為60-80微米.纖維芯被直徑大約125 微米的純玻璃覆蓋層所包圍。

光學應變片

基於布拉格光柵的應變片有以下優勢：

1. 對電磁場不敏感

2. 可以用於可能爆炸的環境

3. 高震動負載情況下，材料（玻璃）不會產生故障

4. 可以測量更大的應變，一般電阻應變片的最大應變為數百微應變，而光學應變片的可測量的最大應變為7000微應變

5. 更少的連線線，因此會對測試物體產生更少的干擾

6. 互連需要大量的感測器，不同的布拉格波長可以集成在一個光纖中。

應變片的構造

應變片有很多種類。一般的應變片是在稱為基底的塑膠薄膜（15-16μm）上貼上由薄金屬箔材製成的敏感柵（3-6μm），然後再覆蓋上一層薄膜做成迭層構造。

應變片構造

主要特點

1、 部分應變片具有自補償功能，不需要補償片，自身就能抑制應變溫度漂移的功能。
2、 產品品種多、可以給客戶在不同的測量場合，提供完善應變測量選擇，主要有：普通、低溫、高溫、超高溫防水、複合材料、混凝土、焊接式、焊接防水、半導體、測殘餘應力、等非常完善的產品規格和型號。
3、 測量溫度範圍廣：-269℃-800℃
4、 產品穩定性好、長時間測量，產品測量結果穩定。
5、 產品的測量形狀多樣，可以測量多種力學信號，如：測量扭矩、剪下應力、集中應力、等等。

應變片原理

應變片很好地利用了導體的物理特性和幾何特性。當一個導體在其彈性極限內受外力拉伸時，其不會被拉斷或產生永久變形而會變窄變長，這種形變導致了其端電阻變大。相反，當一個導體被壓縮後會變寬變短，這種形變導致了其端電阻變小。通過測量應變片的電阻，其覆蓋區域的應變就可以演算出來。應變片的敏感柵是一條窄導體條曲折排列成的一組平行導線，這樣的布置方式可將基線方向的微小變形累積起來以形成一個較大的電阻變化量累計值。 應變片的測量對象只有其所覆蓋區域的變形量，足夠小的應變片可在諸如有限元式的應力分析當中使用。它被廣泛套用於材料的疲勞測試研究當中。

應變片的套用

應變片主要套用於感測器。振動時效效果取決於振型的選擇。為確保準確地消除或降低工件關鍵部位的殘餘應力，防止焊接、切割、鑄造、鍛壓、機加工件變形與開裂。Sigmar開發出多種常規時效設備，可為用戶提供科學的工藝振型分析、方便的設備操作功能，以便定性地保證時效工藝效果……它們可分為分為4個系列16個規格。