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应变片的横向效应原理?

来源:www.haichao.net  时间:2023-08-31 14:11   点击:250  编辑:admin   手机版

一、应变片的横向效应原理?

应变片栅宽方向和栅长方向的电阻变化率之比(用百分数表示),作为这批应变片的横向效应系数,用H表示。H一般由实验确定。敏感栅越长,栅越密H值越小。横向效应系数的存在会造成读误差,所以在实际测试中要进行修正。电阻应变片,是由用于测量应变的元件。它能将机械构件上应变的变化转换为电阻变化。电阻应变片是由Φ=0.02-0.05mm的康铜丝或镍铬丝绕成栅状(或用很薄的金属箔腐蚀成栅状)夹在两层绝缘薄片中(基底)制成。用镀银铜线与应变片丝栅连接,作为电阻片引线。电阻应变片有多种形式,常用的有丝式和箔式。它是由直径为0.02~0.05mm的康铜丝或者镍铬丝绕成栅状(或用很薄的金属箔腐蚀成栅状)夹在两层绝缘薄片(基底)中制成,用镀锡铜线与应变片丝栅连接作为应变片引线,用来连接测量导线。电阻应变片的测量原理为:金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外,还与金属丝的长度,横截面积有关。将金属丝粘贴在构件上,当构件受力变形时,金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化,进而发生电阻变化。分类:

1、丝绕式用电阻丝盘绕电阻片称为丝绕式电阻片,目前广泛使用的有半圆弯头平绕式,这种电阻片多用纸底和纸盖,价格低廉,适于实验室广泛使用,缺点是精度较差,横向效应系数较大。

2、短接式这种电阻片的制作比较容易,在一排拉直的电阻丝之间,在预定的标距上用较粗的导线相间地造成短路,这种电阻片有用纸底的,也有用胶底的。短路接式电阻片的优点是几何形状比容易于保证,而且横向效应系数近于零。

3、箔式电阻片它是在合金箔(康铜箔或镍铬箔)的一面涂胶形成胶底,然后在箔面上用照相腐蚀成形法制成的,所以几何形状和尺寸非常精密,而且由于电阻丝部分是平而薄的矩形截面,所以粘贴牢固,丝的散热性能好,横向效应系数也较低。

二、什么是应变片的横向效应?

应变片的核心部分是敏感栅。将电阻丝绕成敏感栅后,虽然长度不变,但其直线段和圆弧段的应变状态不同,其灵敏系数K较整长电阻丝的灵敏系数K0小,该现象称为横向效应。   减少横向效应的方法:   减少横向效应的影响,有效的方法是减小横向系数C。理论分析和实验表明:对栅状应变片,纵栅l0越长,横栅r越小,则C越小。因此采用短接式横栅或箔式应变片,可有效克服横向效应的影响。

三、为减小横向效应使用什么应变片?

要减少横向效应的影响,有效的方法是减小横向系数C。理论分析和实验表明:对栅状应变片,纵栅l0越长,横栅r越小,则C越小。因此采用短接式横栅或箔式应变片,可有效克服横向效应的影响。

应变片的核心部分是敏感栅。将电阻丝绕成敏感栅后,虽然长度不变,但其直线段和圆弧段的应变状态不同,其灵敏系数K较整长电阻丝的灵敏系数K0小,该现象称为横向效应。

四、何为电阻应变效应,怎样利用这种效应制成应变片?

应变片的核心部分是敏感栅。将电阻丝绕成敏感栅后,虽然长度不变,但其直线段和圆弧段的应变状态不同,其灵敏系数K较整长电阻丝的灵敏系数K0小,该现象称为横向效应。

减少横向效应的方法:

减少横向效应的影响,有效的方法是减小横向系数C。理论分析和实验表明:对栅状应变片,纵栅l0越长,横栅r越小,则C越小。因此采用短接式横栅或箔式应变片,可有效克服横向效应的影响。

金属电阻丝制成应变片时,在电阻丝的弯段,电阻的变化率与直段不同,导致应变片的灵敏系数比直段线材的灵敏度小,即产生横向效应。

电阻应变式传感器的优缺点:

电阻应变式传感器的优点是精度高,测量范围广寿命长,结构简单,频响特性好,能在恶劣条件下工作,易于实现小型化、整体化和品种多样化等。

它的缺点是对于大应变有较大的非线性、输出信号较弱,但可采取一定的补偿措施。因此它广泛应用于自动测试和控制技术中。

五、金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应的特点?

金属电阻应变片的工作原理主要基于电阻的应变效应,即导体的电阻随着机械变形而发生变化的现象。它由保护片、感应栅、基底和引线四个部份组成。感应栅是由应变灵敏系数比较大的电阻丝制成。当金属电阻丝受外力作用时,其长度和截面积都发生了变化,从而改变了电阻丝的电阻值。当电阻丝受外力伸长时,长度增加,截面积减小,电阻增大;当受压缩短时,长度变短,截面积增加,电阻变小。因此,只要测出电阻的变化,便可通过换算得知金属丝的应变情况。

半导体应变片主要采用硅半导体的压-阻效应制作而成,如果在半导体晶体上施加作用力,晶体除产生应变外,其电阻率也会发生变化。和金属电阻应变片相比,它的灵敏系数很高,可达100-200,但是在温度稳定性和可重复性方面不如金属电阻应变片。

六、什么是电阻应变效应?

金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示:式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω·cm2/m)S——导体的截面积(cm2)L——导体的长度(m)我们以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压),即可获得应变金属丝的应变情

七、什么是应变效应,电阻应变片是如何进行分类的?

金属导体的电阻值随着它受力所产生机械变形(拉伸或压缩)的大小而发生变化的现象称之为金属的电阻应变效应。

电阻应变片可以分为3类:

(1)丝绕式

用电阻丝盘绕电阻片称为丝绕式电阻片,目前广泛使用的有半圆弯头平绕式,这种电阻片多用纸底和纸盖,价格低廉,适于实验室广泛使用,缺点是精度较差,横肉向效应系数较大。

(2)短接式

这种电阻片的制作比较容易,在一排拉直的电阻丝之间,在预定的标距上用较粗的导线相间地造成短路,这种电阻片有用纸底的,也有用胶底的。短路接式电阻片的优点是几何形状比容易于保证,而且横向效应系数近于零。

(3)箔式电阻片

它是在合金箔(康铜箔或镍铬箔)的一面涂胶形成胶底,然后在箔面上用照相腐蚀成形法制成的,所以几何形状和尺寸非常精密,而且由于电阻丝部分是平而薄的矩形截面,所以粘贴牢固,丝的散热性能好,横向效应系数也较低。

八、应变片电阻公式?

假设应变片电阻的额定值是RΩ,测量值是R1Ω,其相对变化量是[(R1-R)/R]×100%

九、电阻应变片原理?

电阻应变片是一种能够将物体的应变转化为电阻值变化的传感器。其基本原理是基于导电材料在拉伸或压缩时电阻值的变化。

电阻应变片的常见结构是由一个薄片状的金属材料或合金材料制成,其通常被粘贴在需要被测试的物体表面上,例如桥梁、机器等。当物体受到外力作用,会发生应变,而这个应变会被传递到应变片上。由于金属材料的电阻与长度、横截面积和电阻率等因素有关,因此应变片的电阻值也会发生变化。

应变片上的电阻变化量与应变量成正比关系,这个比例系数称为电阻应变系数。电阻应变片可以通过连接到电桥电路中,以测量其电阻值变化,从而得出应变值。如果物体受到的应变较小,那么电阻值的变化也会相对较小,因此需要采用高精度的电桥测量方法来获得更加精确的结果。

总之,电阻应变片的工作原理是利用导电材料的电阻与应变之间的关系,将物体的应变转换为电阻值变化,进而通过电桥电路来测量物体的应变值。该技术广泛应用于测量机器、结构物、压力、应力和扭矩等各种物理量。

十、应变片电阻标准?

国家标准中电阻应变片的阻值规定为60、120、200、350、500、1000,目前传感器生产中大多选用350的应变片,但是由于大阻值应变片具有通过电流小、自热引起的温升低、持续工作时间长、动态测量信噪比高等优点,大阻值应变片应用越来越广。

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