半导体应变计,将半导体应变计安装在被测构件上,在构件承受载荷而产生应变时,其电阻将发生变化。半导体应变计就是以这种压阻效应作为理论基础的,其敏感栅由锗或硅等半导体材料制成。这种应变计可分为体型和扩散型两种。前者的敏感栅由单晶硅或锗等半导体经切片和腐蚀等方法制成,后者的敏感栅则是将杂质扩散在半导体材料中制成的。半导体应变计的优点是灵敏系数大,机械滞后和蠕变小,频率响应高;缺点是电阻温度系数大,灵敏系数随温度而有名变化,应变和电阻之间的线性关系范围小。正确选择半导体材料和改进生产工艺,这些缺点可望得到克服。半导体应变计多用于测量小的应变(10-1微应变到数百微应变),已普遍用于应变测量和制造各种类型的传感器(见电阻应变计式传感器)。半导体应变计,将半导体应变计安装在被测构件上,在构件承受载荷而产生应变时,其电阻将发生变化。南昌内埋式应变计量程
金属电阻应变计还可以按敏感栅的结构形状分为下述几类:(1)单轴应变计:单轴应变计一般是指具有一个敏感栅的应变计。这种应变计可用来测量单向应变。(2)单轴多栅应变计:把几个单轴敏感栅粘贴在同一个基底上,可构成平行轴多栅和同轴多栅,这种应变计可方便地测量构件表面的应变梯度。(3)应变花(多轴应变计):具有两个或两个以上轴线相交成一定角度的敏感栅制成的应变计称为多轴应变计,也称为应变花。其敏感栅可由金属丝或金属箔制成。采用应变花可方便地测定平面应变状态下构件上某一点处的应变。南昌内埋式应变计量程应变计选择考量因素,应变计长度;应变计模式中的应变计数量;应变计模式中的应变计排列;栅极电阻。
埋入式振弦应变计除非另有说明,出厂时应变计的张力调整在中间量程。一半量程用来测量拉伸应变,另一半量程用来测量压缩应变。应变计被埋入到细骨料混凝土中,用来测量应力变化引起的应变。如果已知被测材料的弹性模量,则可以计算应力的大小(除了加载引起的应力)。就混凝土而言,必须知道温度、蠕变和自生反应的影响。主要特点:1、长期可靠性。2、高分辨率和高精度。3、外壳坚固,耐冲击和耐腐蚀。4、易于安装和使用。5、无需维护。6、输出的频率信号易于处理,并适合长距离传输。7、集成有温度传感器。8、标准耐水压至1500kPa。9、在持续和阻尼模式下测量频率。应用:1、大坝。2、核电站。3、桥梁和高架桥。4、大型建筑。5、隧道衬砌。
应变计(有时称为应变片)是电阻随作用力变化的传感器;它将力、压力、张力、重量等物理量转化为电阻的变化,从而测量这些物理量。当外力作用于固定物体时,就会产生应力和应变。物体内部产生的(对外力的)反作用力即为应力,产生的位移和形变即为应变。应变计是电气测量技术中较重要的传感器之一,用于力学量的测量。正如其名,应变计主要用于应变测量。作为专业术语,“应变”包括拉伸应变和压缩应变,以正负符号区分。因此,应变计既可测量膨胀,也可测量收缩。振弦式应变计主要由左右端安装支座、钢弦和线圈组成。
性能测试(主要针对传感器),应变计的测试:(1)加载性能测试,传感器装夹准确,无松动现象;加载点,无移位,较好是点对点加载;加载仪器自动加载,测试仪器采用自动巡检方式,减少人为因素的影响;线路连接完好,无接触不良、虚焊等现象。(2)温度性能测试,模拟环境的温度设备控温精度要高,符合传感器测试要求,无温度梯度、瞬变等现象;根据传感器体积大小确定保温时间,必须使被测传感器内部温度均匀、恒定,达到要求的温度值,避免在传感器弹性体内部产生温度台阶;湿热条件下的测试,必须使周围环境的温度、湿度达到规定的要求。(3)环境要求,室内环境条件必须达到国家标准要求,减少环境对传感器的影响。应变计电阻值的选择,一般根据测试仪器对应变电阻值和测量应变灵敏度的要求。福州电阻应变计工作温度
电阻应变计是能将工程构件上的应变,即尺寸变化转换成为电阻变化的变换器,简称为应变计。南昌内埋式应变计量程
应变计电阻,应变计电阻是应变计处于非应变状态时的电阻。通过传感器厂商或相关文档可获取应变计的额定应变计电阻。商用应变计较常见的额定电阻值为120Ω、350Ω和1,000Ω。使用较高的额定电阻可减少激励电压产生的热量。较高的额定电阻还可减少温度波动引起电阻中导线变化而导致的信号变化。温度补偿,理想情况下,应变计电阻应只随应变而变化。但是,应变计的电阻率和敏感度也随温度变化而变化,从而引起测量误差。应变计制造商通过处理应变计材料,对应变计所用样本材料的热膨胀进行补偿,从而达到较小化电阻率的目的。这些温度补偿电桥配置更能不受温度影响。同时也可以考虑使用有助于补偿温度波动影响的配置类型。南昌内埋式应变计量程
应变计敏感栅长度的选择:应变计在加载状态下的输出应变是敏感栅区域的平均应变。为了获得真实的测量值,通常应变计的栅长应不大于测量区域半径的1/5~1/10。栅长较长的应变计具有易于粘贴和接线、散热性好等优点,对应变计的性能有一定的改善作用,但应根据实际测量需要进行选择,对于应变场变化不大和一般传感器用途,我们推荐用户选用栅长3~6mm的应变计。如果对非均匀材料(如混凝土、铸铁、铸钢等)进行应变测量,应选择栅长不小于材料的不均匀颗粒尺寸的应变计,以便比较真实地反映结构内的平均应变。对于应变梯度大的应变测量,应尽量选用敏感栅长度较小的应变计。埋入式振弦应变计特点:长期可靠性。南宁表贴式应变计工作温度...