应变片的使用

钢筋表面应变片贴法

1、 打磨。用220# — 400# 粒度范围的砂纸打磨钢筋表面，区域大小0.8*1.5cm（因为应变

片规格0.4*1.0cm），打磨好之后在贴片处轻轻打出与贴片方向呈45度角的交叉条纹； 2、 清洗。用浸有丙酮或酒精的脱脂棉球清洗贴片处，直到棉球上看不见污渍为好，清洗时一定要沿单一方向进行，不要来回交替擦洗； 3、 贴片。蘸取502胶，轻轻甩掉多余的胶液，然后将片子放于规定的粘贴位置（必须准确放置在规定的位置），盖上一层聚四氟乙烯膜沿应变片轴线方向用手指滚压3~4次，排净气泡并挤出多余胶液，约1分钟后从无引线端慢慢揭下聚四氟乙烯膜，下次继续使用； 4、 焊线。用20w电烙铁及60%*0.8m/m焊锡焊接；

5、 绝缘处理。用绝缘胶带将焊接裸露处与构件隔绝，同时将两线隔绝；

6、 固线。用胶带将线固定在构件上，同时留有松弛段，胶带包紧即可，切忌过厚； 7、 涂胶。（用AZ—709胶轻轻均匀涂一薄层于应变片裸露部分，对裸露部分进行防护），将

703胶均匀涂于应变片上，达到完全覆盖片子即可； 8、 包扎。用绝缘胶带包住片子，包住即可，切忌太厚、太紧；

9、 检测。用万用表—电阻法（200欧姆量程）检测，一般为123欧姆左右。

应变片的工作原理

将应变片贴在被测定物上，使其随着被测定物的应变一起伸缩，这样里面的金属箔材就随着应变伸长或缩短。很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化。应变片就是应用这个原理，通过测量电阻的变化而对应变进行测定。一般应变片的敏感栅使用的是铜铬合金，其电阻变化率为常数，与应变成正比例关系。

即 ΔR/R= K×ε 在这里 R：应变片的原电阻值Ω ΔR：伸长或压缩所引起的电阻变化Ω K：比例常数(应变片常数) ε：应变

不同的金属材料有不同的比例常数K。铜铬合金的K值约为2。这样，应变的测量就通过应变片转换为对电阻变化的测量。但是由于应变是相当微小的变化，所以产生的电阻变化也是极其微小的。例如我们来计算1000×10?6的应变产生的电阻的变化。应变片的电阻值一般来说是120 欧姆，即

ΔR/120=2×1000×10-6 ΔR=120×2×1000×10?6= 0.24Ω

电阻变化率为 ΔR/R=0.24/120=0.002→0.2%

要精确地测量这么微小的电阻变化是非常困难的，一般的电阻计无法达到要求。为了对这种微小电阻变化进行测量，我们使用带有韦斯通

电阻应变片贴片技巧公开

电阻应变片贴片技巧公开

目前市面上流行的称重传感器，高压力传感器以及扭矩传感器都是贴片工艺制造的也就是粘贴电阻应变片。电阻应变片贴的好坏影响传感器的特性，不如精度，输出信号大小等，如果粘贴的不好，传感器也就是一个次品无法在进行下一步的工艺。因此可以说传感器最关键最基本的一步就是粘贴电阻应变片。（电阻应变片的组成及工艺原理请参见我司撰写的其他文章）。上次“扭矩传感器技术公开”的这一文章上也大致的说了下贴片的重要性。故此，着重用一篇文章来介绍如何贴电阻应变片。下面的介绍中我以实验的方式向大家介绍这一工艺。如有其他问题也可以与我司人员联系。 一、实验目的

１．了解应变片的测量原理、结构、种类；

２．掌握应变片的粘贴技术及质量检查与防潮方法。 二、实验原理（应变片）

在机械工程测试技术中，广泛应用电阻应变片，因为它能准确地测量各种力参数。对于应变片的正确选取和粘贴质量的好坏，将直接影响应变片的性能和测量的准确性。 （一）应变片的分类

应变片可分为金属式和半导体式两大类： 金属式：丝式、箔式、薄膜式； 半导体式：薄膜式、扩散式。

根据基底材料不同又可分为纸基、胶基和金属片基等。 （二）基底材料

基底材料要满足如下要求：机械强度高

一、电阻应变片粘贴技术

一、实验目的

1.了解电阻应变片的结构、规格、用途等。 2.学会设计布片方案。

3.掌握选片、打磨、粘贴、接线、固定、防护等操作工艺和技术。 二、实验设备及器材

1.YD－88便携式超级应变仪。 2.QJ23型电桥。

3.试件、应变片、砂布、镊子、丙酮、药棉、502胶水、玻璃纸等。 4.试件见图1-5。 三、实验原理

应变片的构造很简单。把一条很细具有高电阻率的金属丝，在制片机上排绕后，用胶水粘在两片薄纸之间，再焊上较粗的引出线，就成了早期常用的丝绕式应变片。应变片一般由敏感栅（即金属丝）、粘结剂、基底、引线及覆盖层五部分组成。如将应变片固定在被测构件表面上，金属丝随构件一起变形，其电阻值也随之发生变化，而且，这电阻变化与构件应变有确定的线性关系。应变片已有多种类型，若按敏感栅所用材料来分，有丝绕式应变片、箔式应变片和半导体应变片。前两种的敏感栅是以金属丝或箔制成，可统称为金属式应变片，工作原理是基于金属丝的电阻应变效应；半导体应变片则是一类较新品种，具有一些独特的优点。

无论何类应变片，其构成不外基底、敏感栅和引线三大部分。引线是从敏感栅到测量导线之间的过渡部分，用以将敏感栅接入测量电路。基底用来保持敏感栅及其与引线

一、电阻应变片粘贴技术

一、实验目的

1.了解电阻应变片的结构、规格、用途等。 2.学会设计布片方案。

3.掌握选片、打磨、粘贴、接线、固定、防护等操作工艺和技术。 二、实验设备及器材

1.YD－88便携式超级应变仪。 2.QJ23型电桥。

3.试件、应变片、砂布、镊子、丙酮、药棉、502胶水、玻璃纸等。 4.试件见图1-5。 三、实验原理

应变片的构造很简单。把一条很细具有高电阻率的金属丝，在制片机上排绕后，用胶水粘在两片薄纸之间，再焊上较粗的引出线，就成了早期常用的丝绕式应变片。应变片一般由敏感栅（即金属丝）、粘结剂、基底、引线及覆盖层五部分组成。如将应变片固定在被测构件表面上，金属丝随构件一起变形，其电阻值也随之发生变化，而且，这电阻变化与构件应变有确定的线性关系。应变片已有多种类型，若按敏感栅所用材料来分，有丝绕式应变片、箔式应变片和半导体应变片。前两种的敏感栅是以金属丝或箔制成，可统称为金属式应变片，工作原理是基于金属丝的电阻应变效应；半导体应变片则是一类较新品种，具有一些独特的优点。

无论何类应变片，其构成不外基底、敏感栅和引线三大部分。引线是从敏感栅到测量导线之间的过渡部分，用以将敏感栅接入测量电路。基底用来保持敏感栅及其与引线

实验二 应变片半桥、全桥性能比较实验

一、实验目的：了解应变片半桥（双臂）工作特点及性能，了解应变片全桥工作特点及性

能。

二、基本原理：应变片基本原理参阅实验一。应变片半桥特性实验原理如图2—1所示。

不同应力方向的两片应变片接入电桥作为邻边，输出灵敏度提高，非线性得到改善。其桥路输出电压Uo≈(1／2)(△R／R)E＝(1／2)KεE 。应变片全桥特性实验原理如图3—1所示。应变片全桥测量电路中，将应力方向相同的两应变片接入电桥对边，相反的应变片接入电桥邻边。当应变片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4时，其桥路输出电压Uo≈(△R／R)E＝KεE。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性得到改善。

图2—1 应变片半桥特性实验原理图

图2—2应变片全桥特性实验接线示意图

三、需用器件与单元：主机箱中的±2V～±10V（步进可调）直流稳压电源、±15V直流

稳压电源、电压表；应变式传感器实验模板、托盘、砝码。

四、实验步骤：

1、按实验一（单臂电桥性能实验）中的步骤1和步骤3实验。

2、关闭主机箱电源，除将图1—7改成图2—2示意图接线外，其它按实验一中的步骤4实

验。读取相应的数显表电压值，填入

电阻应变片的结构及工作原理

电阻应变片的结构如图4-1-3所示，其中，

2 敏感栅是应变片中把应变量转换成电阻变化量的

4

敏感部分，它是用金属丝或半导体材料制成的单丝或栅状体。引线是从敏感栅引出电信号的丝状或带状导线。

3 5

1 (1)粘结剂：是具有一定电绝缘性能的粘结

材料，用它将敏感栅固定在基底上。

图4-1-3 电阻应变片

(2)覆盖层：用来保护敏感栅而覆盖在上面的

1-敏感栅；2-引线；3-粘结剂；

绝缘层。

4-覆盖层；5-基底

(3)基底：用以保护敏感栅，并固定引线的

几何形状和相对位置。

电阻应变片能将力学量转变为电学量是利用了金属导线的应变——电阻效应。我 们知道，金属导线的电阻R与其长度L成正比，与其截面积A成反比，即

R??式中?是导线的电阻率。

L (4-1-3) A如果导线沿其轴线方向受力产生形变，则其电阻值也随之发生变化，这一物理现象被称为金属导线的应变——电阻效应。为了说明产生这一效应的原因，可将式（4-1-3

应变计粘贴、连接、防护方法简述

在电阻的各种安装方法中，粘贴法应用最多。应变计粘贴质量的好坏，是决定应变测试成功与否的关键因素之一，因此，粘贴时必须严格按照粘贴的工艺流程进行操作。

一、 应变计粘贴和防护的工艺流程：

（1）应变计选择→（2）胶粘剂选择→（3）构件打磨→（4）表面清洗→

（5）画线定位→（6）应变计清洗→（7）涂敷底胶→（8）应变计粘贴→（9）加热固化→（10）贴片质量检查→（11）引线连接→（12）质量检查→（13）常温及温度性能补偿→（14）质量检查→（15）性能测试→（16）防护处理。

二、应变计粘贴工艺方法

使用不同粘结剂粘贴应变计的工艺是有差异的，这里我们只对其中的一些共同性的内容加以介绍。 （1） 应变计的准备

应变计的准备是指应变计的选择、应变计检查和应变计表面处理。应变计的 选择我们在前面已经做了专门介绍，这里仅介绍其它两方面的内容。

a. 应变计检查：包括外观检查和阻值检查

外观检查主要看基底和盖层有否破损，敏感栅有否锈斑，引线有无折断的危

险，敏感栅排列是否整齐，有无短路、缺口、断栅、划伤和变形，基底是否有气泡、皱折、坑点存在。

测量电阻应该精确到0.1Ω。 b. 应变计表面处理

应变计在

电阻应变片的结构及工作原理

电阻应变片的结构如图4-1-3所示，其中，

2 敏感栅是应变片中把应变量转换成电阻变化量的

4

敏感部分，它是用金属丝或半导体材料制成的单丝或栅状体。引线是从敏感栅引出电信号的丝状或带状导线。

3 5

1 (1)粘结剂：是具有一定电绝缘性能的粘结

材料，用它将敏感栅固定在基底上。

图4-1-3 电阻应变片

(2)覆盖层：用来保护敏感栅而覆盖在上面的

1-敏感栅；2-引线；3-粘结剂；

绝缘层。

4-覆盖层；5-基底

(3)基底：用以保护敏感栅，并固定引线的

几何形状和相对位置。

电阻应变片能将力学量转变为电学量是利用了金属导线的应变——电阻效应。我 们知道，金属导线的电阻R与其长度L成正比，与其截面积A成反比，即

R??式中?是导线的电阻率。

L (4-1-3) A如果导线沿其轴线方向受力产生形变，则其电阻值也随之发生变化，这一物理现象被称为金属导线的应变——电阻效应。为了说明产生这一效应的原因，可将式（4-1-3

传感器与检测技术研究小论文 - I -

“传感器与检测技术”研究小论文

基于应变片传感器的压力测量

姓名： 李 班级： 2011 学号：

2014年 4 月 14 日

传感器与检测技术研究小论文

目录

第1章 应变片传感器综述 ................................................................................ 3 1.1 应变片传感器简介 ................................................................................... 3 1.2 应变片传感器的工作原理 ....................................................................... 3 第2章 传感器的选用 ........................................................................................ 4 2.1 几种传感器及外围电路的比较 .............