中村講述電阻式應變片的基本測量原理

湖南中村小課堂開課了！

第三課-講述溫度傳感器的發展及應用

電阻式應變片的基本測量原理

       這里想首先介紹一個概念，非電量電測技術+:歸納一句話就是將諸如:力信號，加速度信號，位移信號，應變信號，溫度信號等物理量信號通過電路的方式轉化為電壓或者電流等電信號的方式進行測量與采集。

       其中電阻式應變片+測量原理:比較簡單，導體的電阻主要受導體的材料，長度，橫截面積的影響;而應變信號的定義為單位長度下的形變量，所以電阻式的金屬箔黏貼于被測試件時:可以隨著試件產生應變時長度產生變化，此時應變片的電阻值會發生變化，在測試電路中可以將電阻變化值轉化為電壓值，采集電壓變化值即可采集應變信號。

應變片的具體用法

       為了進一步講明白應變片的具體用法以及對應的參數設定的意義，這里先給出應變片型號的常用命名方式，以日本的共和應變片為例:

KFGS-2-120-C1-11-Q150 

其中:

KFGS--應變片的基底為膠基

2--應變片金屬柵的競度為2mm;

120--應變片的標準電阻為12002;

C1--應變片的形式為單軸應變片+

11--應變片的自帶溫度補償系數為11x10-6/℃℃，對應的試件材料為鐵，鋼等溫度線膨脹系數為11x10-6/°C。

Q150--該項為應變片引線的材料長度和絕緣形式，此處為150mm長度的漆包線。

從應變片的型號可以看出各個參數對應的含義。

除此之外，應變信號采集中還存在兩個比較重要的參數:Gage Factor(應變片的材料特性)Bridge factor(應變電路橋路特性);

這里僅僅假定金屬絲的變化只對長度有影響;因此可以明顯看出電阻的變化與應變呈現正相關

但實際中，應變片的金屬絲在長度變化的同時也會引起橫截面積A的變化;所以實際中，需要考慮泊松比v+的影響;

再次重新整合上式，且采用微分形式。