2010结构工程师知识点：传感器-电阻应变计1

　　1.电阻应变计

　　在结构试验中，电阻应变计是用来测量试件的应变。另外，还可以用电阻应变计作为转换元件，组成电阻应变式传感器，来测量各种物理量的变化。

　　(1)电阻应变计的工作原理

　　电阻应变计的工作原理是利用某种金属丝导体的“应变电阻效应”，即当金属丝受力而变形(伸长或缩短)时，其长度、截面积和电阻率都将发生变化，求得电阻变化与应变的关系。

dR/R=Ko·ε (18—2—3)

　　式中 Ko为金属丝的灵敏系数，灵敏系数越大，单位应变引起的电阻变化也越大。

　　(2)电阻应变计的构造

　　电阻应变计的构造如图18—2—29所示，在拷贝纸或薄胶膜等基底与覆盖层之间粘贴合金敏感栅(电阻栅)，敏感栅的两端焊上引出线。图中，L为栅长(又称标距)，B底为栅宽，L、B是应变计的重要技术尺寸。

　　电阻应变计的主要技术指标如下：

　　①电阻值R(n)，应变计的电阻值R一般为120Ω。选用时，应考虑与应变仪配合。

　　②标距L，既敏感栅的有效长度。用应变计测得的应变值是整个标距范围的名义平均应变，应根据试件测点处应变梯度的大小来选择应变计的距标。

　　③灵敏系数K，表示单位应变引起应变计的电阻变化。应使应变计的灵敏系数与应变仪的灵敏系数设置相协调，如不一致时，应对测量结果进行修正。

　　(3)电阻应变计的种类

　　电阻应变计的种类很多，按敏感栅的种类划分，有丝式、箔式、半导体等;按基底材料划分，有纸基、胶基等;按使用极限温度划分，有低温、常温、高温等。箔式应变计是在薄胶膜基底上镀合金薄膜，然后通过光刻技术制成，具有绝缘度高、耐疲劳性能好、横向效应小等特点，但价格较高。丝绕式多为纸基，虽有防潮性能、耐疲劳性能稍差，横向效应较大等缺点。但价格较低，且易粘贴，可用于一般的静力试验。图18—2—30为几种应变计的形式。

　　(4)电阻应变计的粘贴

　　用应变计测量试件的应变，应该使应变计与被测物体变形一致，才能得到准确的测量结果。通常采用粘结剂把应变计粘贴在被测物体上，粘贴的好坏对测量结果影响很大。粘贴的技术要求十分严格，为保证粘贴质量和测量正确，要求：①测点基底平整、清洁、干燥;②粘结剂的电绝缘性、化学稳定性和工艺性能良好，以及蠕变小、粘贴强度高

2010年结构师考试9月18、19日      

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