电阻应变选用参数

一、应变计的分类

根据敏感栅材料可分为金属、半导体及金属或金属氧化物浆料等三类：

1、 金属应变计 包括丝式（丝绕式、短接式）应变计、箔式应变计和薄膜应变计；

2、半导体应变计 包括体型半导体应变计、扩散型半导体应变计和薄膜半导体应变计；

3、金属或金属氧化物浆料主要是制作厚膜应变计。 本店全部是箔式金属应变计。 二、应变计的主要参数 1、应变计的电阻值

应变计的电阻是指应变计在室温环境、未经安装且不受力的情况

下，测定的电阻值。

应变计电阻值的选定主要根据测量对象和测量仪器的要求。 2、应变计的灵敏系数

应变计的灵敏系数是指：当应变计粘贴在处于单向应力状态的试件表面上，且其纵向(敏感栅纵线方向)与应力方向平行时，应变计的电阻变化率与试件表面贴片处沿应力方向的应变(即沿应变计纵向的应变) 的比值，即

式中，K为应变计的灵敏系数；ε为试件

表面测点处与应变计敏感栅纵线方向平行的应变；RRΔ为由ε所引起的应变计电阻的相对变化。

应变计的灵敏系数主要取决于敏感栅材料的灵敏系数，但两者又不相等，这主要有两个原因：以丝式应变计为例，由于横栅的存在，使制成敏感栅之后的灵敏系数小于丝材的灵敏系数，差别的大小与敏感栅的结构型式和几何尺寸有关；试件表面的变形是通过基底和粘结剂传递给敏感栅，由于端部过渡区的影响又使应变计的灵敏系数小于敏感栅的灵敏系数，此差数不仅与基底和粘结剂的种类及其厚度有关，还受粘结剂的固化程度以及应变计安装质量的影响。因此，应变计的灵敏系数是受多种因素影响的综合性指标，它不能通过理论计算得到，而是由生产厂家经抽样在专门的设备上进行标定试验来确定的。并于包装上注明其平均名义值和标准误差。常用的应变计灵敏系数为2.0~2.4。

3、应变计的应变极限

应变计的应变极限是指在温度恒定的条件下，对安装有应变计的试件逐渐加载，指示应变与被测构件真实应变的相对误差（通常规定为10%）不超过一定数值时的真实应变值。实际上，应变极限是表示应变计在不超过规定的非线性误差时，所能够工作的最大真实应变值。

大多数敏感栅材料的灵敏系数在弹性范围内变化很小，故在一般情况下，决定应变极限大小的主要因素是： a. 粘结剂和基底材料传递应变的性能； b. 引线与敏感栅焊点的布置形式； c. 应变计的安装质量。

选用抗剪强度较高的粘结剂和基底材料、制造和安装应变计时控制基底和粘结剂层不要太厚、适当的固化处理等；都有助于获得较高的应变极限。

工作温度升高，会使应变极限明显地下降，中温和高温应变计在极限工作温度下的应变极限均低于常温应变计。 4、应变计的疲劳寿命

应变计的疲劳寿命是指：在恒定幅值的交变应力作用下，应变计连续工作，直至产生疲劳损坏时的循环次数。

当应变计出现以下三种情形之一者，即可认为是疲劳损坏：a.敏感栅或引线发生断路；b.应变计输出幅值变化10%；c.应变计输出波

形上出现穗状尖峰。

疲劳损坏的原因是，在动态应力测量时，应变计在交变应变的作用下，经过若干循环次数之后，其灵敏系数将随应变循环次数的增加而有所改变。这主要是由于敏感栅的缺陷（栅条上的针孔和裂隙）、内焊点接触电阻的变化、粘结剂强度下降以及应变计安装质量不好等因素所造成。要提高应变计的疲劳寿命，须特别注意引线与敏感栅之间的连接方式和焊点质量。 三、应变计的结构

电阻应变计主要由敏感栅、基底、引出线、覆盖层组成，敏感栅用粘合剂粘在基底和覆盖层之间。

1、敏感栅—用合金丝或合金箔制成的栅。它能将被测构件表面的应变转换为电阻相对变化。目前常用的金属敏感栅材料主要有铜镍合金、镍铬合金、镍钼合金、铁基合金、铂基合金、钯基合金等 2、基底—电阻应变计的一个组成部分。其作用是在应变计被安装到试件上之前，将敏感栅永久地或临时地安置于其上，同时还要使得敏感栅和粘贴应变计的试件之间相互绝缘。常用的基底材料有纸、胶膜(环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂和聚酰亚胺等)、玻璃纤维布、金属薄片等。