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应变计压力测量

应变仪是一种用于压力的被动传感器,它将压力的变化转化为金属应变片因施加压力而变形时的电阻变化。

原则:

应变计的原理是压阻效应,意思是“压力敏感电阻”,或一种随施加压力而改变值的电阻。应变计是压阻元件的典型例子。

应变仪图像结果

欧宝体育黑人么任何导体的电阻成正比,长度超过横截面积的比值(R∝l / A),这意味着拉伸变形(拉伸)会增加电阻同时增加长度和减少横截面积,压缩变形(压)将降低电阻,同时减少长度和横截面积增加。

大多数应变片是箔型的,有广泛的选择和形状和尺寸,以适应各种应用。

工作:

早期的应变计是由框架支撑的金属丝。粘接材料技术的进步意味着金属丝可以直接粘接在受拉表面上。由于测量应变涉及到金属的变形,应变材料不必局限于一根导线。因此,进一步的发展也涉及到金属箔规。粘结应变片是比较常用的一种。

有一个惠斯通电桥将检测到的压力变化作为被测电压的变化的布置:

应变片电阻的变化打破惠斯通电桥的平衡,改变电压V。电压V与应变片中的压力变化成正比。

在膜片上附加一个应变计,就会产生一个随施加压力改变电阻的装置。压力迫使膜片变形,进而导致应变计改变电阻。通过测量这种阻力的变化,我们可以推断出施加在隔膜上的压力。

应变片对温度敏感,需要进行温度补偿。最常见的温度补偿形式之一是使用惠斯通电桥。除了传感仪表外,还使用了一个不受力影响但也受温度变化影响的假仪表。在桥式布置中,虚拟仪表与传感仪表相互抵消,并消除了测量中的温度变化:

应用程序:

  • 残余应力
  • 振动测量
  • 扭矩测量
  • 应变测量
  • 压缩和张力测量

优点:

  • 没有移动部分
  • 量程宽,7.5kPa ~ 1400 Mpa
  • 0.1%的误差
  • 设备稳定,响应快
  • 良好的整个范围的能力

缺点:

  • 由于粘接材料不稳定
  • 温度敏感
  • 热弹性应变引起迟滞

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