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電子應變片可以測什麼物理量

發布時間:2022-07-05 14:52:26

Ⅰ 電阻應變片式感測器的工作原理是什麼

工作原理:彈性體(彈性元件、敏感梁)在外部作用下產生彈性變形,因此粘貼在彈性體表面上的電阻應變計(轉換元件)也隨之產生變形。電阻應變儀變形後,其電阻值會發生變化(增加或減少),然後通過相應的測量電路將電阻變化轉換成電信號(電壓或電流),從而完成將外力轉換成電信號的過程。


拓展:

電阻應變式感測器是使用電阻應變計作為轉換元件的電阻感測器。電阻應變感測器由彈性敏感元件、電阻應變片、補償電阻和外殼組成,可根據具體測量要求設計成各種結構形式。彈性敏感元件被測得的力變形,並使附著其上的電阻應變片變形。電阻應變計將變形轉化為電阻值的變化,從而可以測量各種物理量,如力、壓力、扭矩、位移、加速度和溫度。

Ⅱ 電阻應變片可以測量哪些量

電阻應變片當然是測應變應力的啊 測其它物理量的話可選用相對應的感測器

Ⅲ 應變片工作原理 能測壓應力么

將應變片貼在被測定物上,使其隨著被測定物的應變一起伸縮,這樣裡面的金屬箔材就隨著應變伸長或縮短。很多金屬在機械性地伸長或縮短時其電阻會隨之變化。應變片就是應用這個原理,通過測量電阻的變化而對應變進行測定。一般應變片的敏感柵使用的是銅鉻合金,其電阻變化率為常數,與應變成正比例關系。即:
其中,R:應變片原電阻值Ω(歐姆)
ΔR:伸長或壓縮所引起的電阻變化Ω(歐姆)
K:應變片的靈敏系數(常量,由應變片的生產廠家提供)
ε:應變
不同的金屬材料有不同的比例常數K。銅鉻合金的K值約為2。這樣,應變的測量就通過應變片轉換為對電阻變化的測量。但是由於應變是相當微小的變化,所以產生的電阻變化也是極其微小的。
要精確地測量這么微小的電阻變化是非常困難的,一般的電阻計無法達到要求。為了對這種微小電阻變化進行測量,我們使用帶有惠斯通電橋的專用應變測量儀。

Ⅳ 本章介紹的各種感測器可以測量什麼物理量

常見的:
1.自動門,利用人體的紅外微波來開關門
2.煙霧報警器,利用煙敏電阻來測量煙霧濃度,從而達到報警目的
3.手機,數碼相機的照相機,利用光學感測器來捕獲圖象
4.電子稱,利用力學感測器(導體應變片技術)來測量物體對應變片的壓力,從而達到測量重量目的
5.水位報警,溫度報警,濕度報警,光學報警等都是…… 
智能感測器已廣泛應用於航天、航空、國防、科技和工農業生產等各個領域中。例如,它在機器人領域中有著廣闊應用前景,智能感測器使機器人具有類人的五官和大腦功能,可感知各種現象,完成各種動作。在工業生產中,利用傳統的感測器無法對某些產品質量指標(例如,黏度、硬度、表面光潔度、成分、顏色及味道等)進行快速直接測量並在線控制。而利用智能感測器可直接測量與產品質量指標有函數關系的生產過程中的某些量(如溫度、壓力、流量等)。Cygnus公司生產了一種"葡萄糖手錶",其外觀像普通手錶一樣,戴上它就能實現無疼、無血、連續的血糖測試。"葡萄糖手錶"上有一塊塗著試劑的墊子,當墊子與皮膚接觸時,葡萄糖分子就被吸附到墊子上,並與試劑發生電化學反應,產生電流。感測器測量該電流,經處理器計算出與該電流對應的血糖濃度,並以數字量顯示。

Ⅳ 應變儀採集的是什麼數據

應變片的電阻變化極其小,因此必須通過電路方法來測量。應變儀就是為此而配備的。應變片的電阻變化轉換成電壓的變化,將其放大以數碼信號或模擬信號輸出。另外,荷重計、位移計等內部採用應變片的感測器也同樣和應變儀連接進行測量。多數應變儀還能測量電壓、用熱電偶以及鉑測溫電阻測量溫度。

靜態應變與動態應變
隨著時間的推移,變化不大的應變被稱作靜態應變;迅速變化的應變被稱作動態應變,分別有以靜態應變測量為目的的靜態應變儀和以動態測量為目的的動態應變儀。TML的數據記錄儀就是靜態應變儀的代表之作,但是,近年來靜態應變儀也能捕捉較快的變化現象。動態應變儀,除了標準的模擬式以外,還有數字式的。此外,還有像直方圖記錄儀那樣,能測量動態的頻譜直方分布的儀器。

應變儀的主要術語
測量點數(Number of Measuring Points)

應變儀能夠測量的點數。 數據記錄儀、轉換箱等屬於靜態應變儀,用以表示能夠切換測量的點數。 動態應變儀用以表示可同時測量的點數。

適用應變片電阻(Applicable Gauge Resistance)

可以測量的應變片或應變片式感測器的電阻。

電橋電源(Bridge Excitation)

應變測量相關的電橋橋路的電源。分別用電壓或電流、直流或交流表示。載入脈沖的電橋電源表示脈沖幅度;載入交流橋壓電源則表示頻率。

切換速度(Measuring Speed)

靜態應變儀測量1點所需要的時間。

采樣速度(Sampling Speed)

動態數字式應變儀對連續現象的數字化的速度。

平衡調整范圍(Balancing Range)

應變儀對初始不平衡的調整范圍。

平衡調整精度(Balancing Accuracy)

平衡調整的精度。換算成輸入應變值表示。

測量范圍(Measuring Range)

滿足性能指標的測量范圍。

初始值記憶范圍(Initial Value Storing Range)

可記憶的初始值范圍。

感測模式(Sensor Mode)

表示應變片測量時的測量方法(1/4橋、全橋等)、溫度測量時的熱電偶種類等、測量對象的區別和設置。

頻率響應范圍(Frequency Range)

在滿足性能指標的前提下,對正弦波變化的輸入能夠作出響應的頻率范圍。表示-3dB輸出的(約輸出的70%)頻率。

Ⅵ 電阻應變片是根據什麼基本原理來測量力的

准確的說,是測量應變,應變片粘貼在結構上,會隨著結構一起變形,與結構的變形是一致的,即應變片的應變就是結構的應變。而應變片的應變可根據應變片的電阻變化換算出來。通過半橋或全橋接法,利用應變儀可以讀出應變片的應變,也就是結構的應變了。

Ⅶ 關於應變片的知識,作用、原理與使用方法

內容如下:

電阻應變片的工作原理是基於應變效應製作的,即導體或半導體材料在外界力的作用下產生機械變形時,其電阻值相應的發生變化,這種現象稱為「應變效應」。

半導體應變片是用半導體材料製成的,其工作原理是基於半導體材料的壓阻效應。壓阻效應是指當半導體材料某一軸向受外力作用時,其電阻率發生變化的現象。

應變片是由敏感柵等構成用於測量應變的元件,使用時將其牢固地粘貼在構件的測點上,構件受力後由於測點發生應變,敏感柵也隨之變形而使其電阻發生變化,再由專用儀器測得其電阻變化大小,並轉換為測點的應變值。

主要特點

1、 部分應變片具有自補償功能,不需要補償片,自身就能抑制應變溫度漂移的功能。

2、 產品品種多、可以給客戶在不同的測量場合,提供完善應變測量選擇,主要有:普通、低溫、高溫、超高溫防水、復合材料、混凝土、焊接式、焊接防水、半導體、測殘余應力、等非常完善的產品規格和型號。

3、 測量溫度范圍廣:-269℃-800℃。

4、 產品穩定性好、長時間測量,產品測量結果穩定。

5、 產品的測量形狀多樣,可以測量多種力學信號,如:測量扭矩、剪切應力、集中應力、等等。

Ⅷ 應變片式感測器能做什麼測量請例舉出2種用途

電橋式的就是惠斯通電橋!
壓阻式應變壓力感測器的主要由電阻應變片按照惠斯通電橋原理組成。
電阻應變片:一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應變感測器的主要組成部分之一。電阻應變片應用最多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產生力學應變基體上,當基體受力發生應力變化時,電阻應變片也一起產生形變,使應變片的阻值發生改變,從而使加在電阻上的電壓發生變化。這種應變片在受力時產生的阻值變化通常較小,一般這種應變片都組成應變電橋,並通過後續的儀表放大器進行放大,再傳輸給處理電路(通常是A/D轉換和CPU)顯示或執行機構。
金屬電阻應變片的內部結構
如圖所示,是電阻應變片的結構示意圖,它由基體材料、金屬應變絲或應變箔、絕緣保護片和引出線等部分組成。根據不同的用途,電阻應變片的阻值可以由設計者設計,但電阻的取值范圍應注意:阻值太小,所需的驅動電流太大,同時應變片的發熱致使本身的溫度過高,不同的環境中使用,使應變片的阻值變化太大,輸出零點漂移明顯,調零電路過於復雜。而電阻太大,阻抗太高,抗外界的電磁干擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。
惠斯通電橋電路原理惠斯通原理
惠斯通電橋是採用比較法的思想對未知電阻進行測量的。測量時選擇一定的比例臂數值(R1/R2)並將電橋量的調整平衡,就可以將待測電阻(Rx)與標准電阻(R0)進行比較,從而確定待測電阻的阻值。

Ⅸ 應變效應的測量原理

應變效應:金屬導體的電阻值,隨著它受力所產生機械變形(拉伸或壓縮)的大小而發生變化的現象,稱之為金屬的電阻應變效應。電阻應變測量(電測法)是實驗應力分析中使用最廣泛和適應性最強的方法之一。該方法是利用電阻應變計(簡稱應變片或電阻片)作為敏感元件,用應變儀作為測量儀器,通過測量可以得出受力構件上的應力、應變的一種實驗方法。

測量時,將應變計牢固地貼在構件上,構件變形連同應變計一起變形,應變計的變形產生了電阻的變化,通過測量電橋使這微小的電阻變化轉換成電壓或電流的變比,經過信號放大,將其變換成構件的應變值而顯示出來,完成上述轉換工作的儀器叫應變儀。

電測法的特點:

(1)測量精度高、范圍廣。

(2)應變片尺寸小,重量輕,粘貼方便,對試件的工作狀態和應力分布影響很小。

(3)頻率響應快,機械滯後小。利用該方法不僅可測構件在靜載作用下的應變,而且可以測動載下和沖擊載荷下的應變。

(4)可在惡劣的環境下測量。如在高溫、低溫、深水結構、強磁場及核輻射等條件下測量。

(5)可對運動狀態下的結構實測。如可對高速旋轉的飛輪和軸、行駛中的汽車、拖拉機等進行實測。

(6)自動化程度高,可實現遙控測量。

局限性:

(1)一枚應變片只能測量一個「點」,而且測出的應變只能代表柵長范圍內的平均應變。

(2)應變片一般只能測構件表面的應力、應變.對結構內部的三維應力測量很難進行。

(3)盡管應變片尺寸小,但對應力集中的測量,仍不夠精確。

Ⅹ 應變計測試的物理量是什麼

應變計的最終目的是使自己永遠處於主動地位,駕馭事態發展,以實現既定目標。具體一點說:應變從功用上講不外乎保持主動和變被動為主動兩種。有振弦式應變計。
應變片被拉伸時,電阻 (Ω) 增加; 如果被壓縮,則電阻變小。

因此,應變片通常緊固在被檢查的材料在多個地方並通過電纜連接到測量放大器。如果應變片被拉伸或壓縮,則測量柵絲的電阻發生變化。其原因是當測量柵絲被拉伸時,電流必須行進更大的距離 - 並且其通過的導體也變薄,導致電阻增加。從電阻變化可以確定應變片的應變。以μm/ m表示。順便說一句,應變片也可能是指壓縮,換句話說就是負應變。在這種情況下,電阻相應減小

但是, 應變不是機械應力。為獲得機械應力,以下兩點需要首先考慮:

材料的溫度系數α

當環境溫度變化時,材料也會發生變化。該變化由溫度系數α表示。示例:當鋼圓柱體加熱時,粘貼在上面的應變片也會膨脹。 「這種溫度依賴性產生的材料應變是我們不想測量的,」Boersch說。為了補償這種影響,我們採用特定材料的應變片,使得它們具有恰好相反的溫度特性,從而補償材料應變,使應變片僅測量要測量的內應力:即由外部載入引起的應變。這一般稱為匹配溫度響應的自補償應變片。

彈性模量 (楊氏模量)

當材料受到負載時,它表現出機械應變。機械應變是力除以面積的結果。這種相關性可以通過在受控條件下對不同材料的樣品進行載入獲得的的特性曲線來定義。作為一般規律,應變增加可使較大的機械應力相匹配。最初這種相關性是線性的。這被稱為彈性范圍,這種相關性由彈性模量描述。

然而,在某一點之後,材料被操作力強烈地變形,使得它不再能夠返回其原始狀態。這種塑性變形繼續,直到材料斷裂。沒有發生塑性變形的線性范圍是實驗應力分析的關鍵。

如果給定材料的彈性模量是已知的,則可以基於應變來確定機械應力:這是應變測量的目的。

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