电阻应变计的灵敏度系数表示电阻应变计的单位应变所引起的应变片电阻相对变化。
半导体应变计安装在被测构件上,在构件承受载荷而产生应变时,其电阻将发生变化。半导体应变计就是以这种压阻效应作为理论基础的,其敏感栅由锗或硅等半导体材料制成。这种应变计可分为体型和扩散型两种。
前者的敏感栅由单晶硅或锗等半导体经切片和腐蚀等方法制成,后者的敏感栅则是将杂质扩散在半导体材料中制成的。半导体应变计的优点是灵敏系数大,机械滞后和蠕变小,频率响应高;缺点是电阻温度系数大,灵敏系数随温度而显著变化,应变和电阻之间的线性关系范围小。
正确选择半导体材料和改进生产工艺,这些缺点可望得到克服。半导体应变计多用于测量小的应变(10-1微应变到数百微应变),已广泛用于应变测量和制造各种类型的传感器(见电阻应变计式传感器)。
扩展资料
电阻应变计的品种日益增加,应用范围也日益扩大,除了常用的品种和规格外,还有各种不同用途的应变计,如温度白补偿应变计、大应变应变计、应力计、测量残余应力的应变花等。
利用箔式应变计的制造技术,还能生产出可以测量温度、压力、疲劳寿命、裂纹扩展情况的各种片式检测元件(包括测温片、测压片、疲劳寿命计、裂纹扩展计等)。
把应变计粘贴在构件表面上有不同的安装方法有:
1) 用纸、胶膜、玻璃纤维布作基底的应变计,用粘结剂粘贴;
2) 用金属薄片或金属网作基底的应变计,用点焊或滚焊固定在金属构件上;
3) 对于临时基底应变计,用粘结剂或用氧炔焰或等离子焰将金属氧化物焰化并喷涂的方法,将敏感栅固定于金属基底或构件表面上。
参考资料来源:百度百科-电阻应变计
应变片的灵敏系数是指:
应变片的单位应变所引起的应变片电阻相对变化。
当金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电阻值将相应地发生变化,这种现象称为金属导体的电阻-应变效应。
金属导体的电阻-应变效应用灵敏系数K描述
(式1)
式中 e=Dl/l—轴向应变。
未受力时,原始电阻为:(式2)
当受拉力F作用时,将伸长l,横截面积相应减小S,电阻率ρ则因晶格变形等因素的影响而改变,故引起电阻变化R。将(式2)全微分,并利用相对变化量表示,则有:
式中,Dl/l=ε,为金属导体电阻丝的轴向应变,常用单位me( me =1×10-6 mm/mm)。
由于S=pd2/4,则DS/S=2Dd/d, 其中Dd/d为横向(纵向)应 变;且由材料力学知,Dd/d=-me,式中m为金属材料的泊松比。将前面关系代入(式3)得 (式4)
金属电阻应变片的应变灵敏度为 :
对于金属材料,Dr/r较小,可以略去;且m=0.2~0.4,K≈1+2m=1.4~1.8则,实际测得K≈2.0,说明(Dr/r)/e项对K 还是有一定影响。一般情况下,在应变极限内,金属材料电阻的相对变化与应变成正比。
DR/R=Kᆞe。
电阻丝的灵敏度系数是指直的电阻丝的单位应变所引起的电阻相对变化。由于横向效应,应变片的灵敏系数恒小于同一材料金属丝的灵敏度系数。
电阻应变计简称应变计,它主要由电阻敏感栅、基底和面胶(或覆盖层)、粘结剂、引出线五部分组成。基底是将传感器弹性体表面的应变传递到电阻敏感栅上的中间介质,并起到敏感棚和弹性体之间的绝缘作用,面胶起着保护敏感栅的作用,粘结剂是将敏感栅和基底粘接在一起,引出线是作为联接测量导线之用。电阻敏感栅可以将应变量转换成电阻变化。