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电子应变片可以测什么物理量

发布时间:2022-07-05 14:52:26

Ⅰ 电阻应变片式传感器的工作原理是什么

工作原理:弹性体(弹性元件、敏感梁)在外部作用下产生弹性变形,因此粘贴在弹性体表面上的电阻应变计(转换元件)也随之产生变形。电阻应变仪变形后,其电阻值会发生变化(增加或减少),然后通过相应的测量电路将电阻变化转换成电信号(电压或电流),从而完成将外力转换成电信号的过程。


拓展:

电阻应变式传感器是使用电阻应变计作为转换元件的电阻传感器。电阻应变传感器由弹性敏感元件、电阻应变片、补偿电阻和外壳组成,可根据具体测量要求设计成各种结构形式。弹性敏感元件被测得的力变形,并使附着其上的电阻应变片变形。电阻应变计将变形转化为电阻值的变化,从而可以测量各种物理量,如力、压力、扭矩、位移、加速度和温度。

Ⅱ 电阻应变片可以测量哪些量

电阻应变片当然是测应变应力的啊 测其它物理量的话可选用相对应的传感器

Ⅲ 应变片工作原理 能测压应力么

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:
其中,R:应变片原电阻值Ω(欧姆)
ΔR:伸长或压缩所引起的电阻变化Ω(欧姆)
K:应变片的灵敏系数(常量,由应变片的生产厂家提供)
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。
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,我们使用带有惠斯通电桥的专用应变测量仪。

Ⅳ 本章介绍的各种传感器可以测量什么物理量

常见的:
1.自动门,利用人体的红外微波来开关门
2.烟雾报警器,利用烟敏电阻来测量烟雾浓度,从而达到报警目的
3.手机,数码相机的照相机,利用光学传感器来捕获图象
4.电子称,利用力学传感器(导体应变片技术)来测量物体对应变片的压力,从而达到测量重量目的
5.水位报警,温度报警,湿度报警,光学报警等都是…… 
智能传感器已广泛应用于航天、航空、国防、科技和工农业生产等各个领域中。例如,它在机器人领域中有着广阔应用前景,智能传感器使机器人具有类人的五官和大脑功能,可感知各种现象,完成各种动作。在工业生产中,利用传统的传感器无法对某些产品质量指标(例如,黏度、硬度、表面光洁度、成分、颜色及味道等)进行快速直接测量并在线控制。而利用智能传感器可直接测量与产品质量指标有函数关系的生产过程中的某些量(如温度、压力、流量等)。Cygnus公司生产了一种"葡萄糖手表",其外观像普通手表一样,戴上它就能实现无疼、无血、连续的血糖测试。"葡萄糖手表"上有一块涂着试剂的垫子,当垫子与皮肤接触时,葡萄糖分子就被吸附到垫子上,并与试剂发生电化学反应,产生电流。传感器测量该电流,经处理器计算出与该电流对应的血糖浓度,并以数字量显示。

Ⅳ 应变仪采集的是什么数据

应变片的电阻变化极其小,因此必须通过电路方法来测量。应变仪就是为此而配备的。应变片的电阻变化转换成电压的变化,将其放大以数码信号或模拟信号输出。另外,荷重计、位移计等内部采用应变片的传感器也同样和应变仪连接进行测量。多数应变仪还能测量电压、用热电偶以及铂测温电阻测量温度。

静态应变与动态应变
随着时间的推移,变化不大的应变被称作静态应变;迅速变化的应变被称作动态应变,分别有以静态应变测量为目的的静态应变仪和以动态测量为目的的动态应变仪。TML的数据记录仪就是静态应变仪的代表之作,但是,近年来静态应变仪也能捕捉较快的变化现象。动态应变仪,除了标准的模拟式以外,还有数字式的。此外,还有像直方图记录仪那样,能测量动态的频谱直方分布的仪器。

应变仪的主要术语
测量点数(Number of Measuring Points)

应变仪能够测量的点数。 数据记录仪、转换箱等属于静态应变仪,用以表示能够切换测量的点数。 动态应变仪用以表示可同时测量的点数。

适用应变片电阻(Applicable Gauge Resistance)

可以测量的应变片或应变片式传感器的电阻。

电桥电源(Bridge Excitation)

应变测量相关的电桥桥路的电源。分别用电压或电流、直流或交流表示。加载脉冲的电桥电源表示脉冲幅度;加载交流桥压电源则表示频率。

切换速度(Measuring Speed)

静态应变仪测量1点所需要的时间。

采样速度(Sampling Speed)

动态数字式应变仪对连续现象的数字化的速度。

平衡调整范围(Balancing Range)

应变仪对初始不平衡的调整范围。

平衡调整精度(Balancing Accuracy)

平衡调整的精度。换算成输入应变值表示。

测量范围(Measuring Range)

满足性能指标的测量范围。

初始值记忆范围(Initial Value Storing Range)

可记忆的初始值范围。

传感模式(Sensor Mode)

表示应变片测量时的测量方法(1/4桥、全桥等)、温度测量时的热电偶种类等、测量对象的区别和设置。

频率响应范围(Frequency Range)

在满足性能指标的前提下,对正弦波变化的输入能够作出响应的频率范围。表示-3dB输出的(约输出的70%)频率。

Ⅵ 电阻应变片是根据什么基本原理来测量力的

准确的说,是测量应变,应变片粘贴在结构上,会随着结构一起变形,与结构的变形是一致的,即应变片的应变就是结构的应变。而应变片的应变可根据应变片的电阻变化换算出来。通过半桥或全桥接法,利用应变仪可以读出应变片的应变,也就是结构的应变了。

Ⅶ 关于应变片的知识,作用、原理与使用方法

内容如下:

电阻应变片的工作原理是基于应变效应制作的,即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时,其电阻值相应的发生变化,这种现象称为“应变效应”。

半导体应变片是用半导体材料制成的,其工作原理是基于半导体材料的压阻效应。压阻效应是指当半导体材料某一轴向受外力作用时,其电阻率发生变化的现象。

应变片是由敏感栅等构成用于测量应变的元件,使用时将其牢固地粘贴在构件的测点上,构件受力后由于测点发生应变,敏感栅也随之变形而使其电阻发生变化,再由专用仪器测得其电阻变化大小,并转换为测点的应变值。

主要特点

1、 部分应变片具有自补偿功能,不需要补偿片,自身就能抑制应变温度漂移的功能。

2、 产品品种多、可以给客户在不同的测量场合,提供完善应变测量选择,主要有:普通、低温、高温、超高温防水、复合材料、混凝土、焊接式、焊接防水、半导体、测残余应力、等非常完善的产品规格和型号。

3、 测量温度范围广:-269℃-800℃。

4、 产品稳定性好、长时间测量,产品测量结果稳定。

5、 产品的测量形状多样,可以测量多种力学信号,如:测量扭矩、剪切应力、集中应力、等等。

Ⅷ 应变片式传感器能做什么测量请例举出2种用途

电桥式的就是惠斯通电桥!
压阻式应变压力传感器的主要由电阻应变片按照惠斯通电桥原理组成。
电阻应变片:一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。
金属电阻应变片的内部结构
如图所示,是电阻应变片的结构示意图,它由基体材料、金属应变丝或应变箔、绝缘保护片和引出线等部分组成。根据不同的用途,电阻应变片的阻值可以由设计者设计,但电阻的取值范围应注意:阻值太小,所需的驱动电流太大,同时应变片的发热致使本身的温度过高,不同的环境中使用,使应变片的阻值变化太大,输出零点漂移明显,调零电路过于复杂。而电阻太大,阻抗太高,抗外界的电磁干扰能力较差。一般均为几十欧至几十千欧左右。
惠斯通电桥电路原理惠斯通原理
惠斯通电桥是采用比较法的思想对未知电阻进行测量的。测量时选择一定的比例臂数值(R1/R2)并将电桥量的调整平衡,就可以将待测电阻(Rx)与标准电阻(R0)进行比较,从而确定待测电阻的阻值。

Ⅸ 应变效应的测量原理

应变效应:金属导体的电阻值,随着它受力所产生机械变形(拉伸或压缩)的大小而发生变化的现象,称之为金属的电阻应变效应。电阻应变测量(电测法)是实验应力分析中使用最广泛和适应性最强的方法之一。该方法是利用电阻应变计(简称应变片或电阻片)作为敏感元件,用应变仪作为测量仪器,通过测量可以得出受力构件上的应力、应变的一种实验方法。

测量时,将应变计牢固地贴在构件上,构件变形连同应变计一起变形,应变计的变形产生了电阻的变化,通过测量电桥使这微小的电阻变化转换成电压或电流的变比,经过信号放大,将其变换成构件的应变值而显示出来,完成上述转换工作的仪器叫应变仪。

电测法的特点:

(1)测量精度高、范围广。

(2)应变片尺寸小,重量轻,粘贴方便,对试件的工作状态和应力分布影响很小。

(3)频率响应快,机械滞后小。利用该方法不仅可测构件在静载作用下的应变,而且可以测动载下和冲击载荷下的应变。

(4)可在恶劣的环境下测量。如在高温、低温、深水结构、强磁场及核辐射等条件下测量。

(5)可对运动状态下的结构实测。如可对高速旋转的飞轮和轴、行驶中的汽车、拖拉机等进行实测。

(6)自动化程度高,可实现遥控测量。

局限性:

(1)一枚应变片只能测量一个“点”,而且测出的应变只能代表栅长范围内的平均应变。

(2)应变片一般只能测构件表面的应力、应变.对结构内部的三维应力测量很难进行。

(3)尽管应变片尺寸小,但对应力集中的测量,仍不够精确。

Ⅹ 应变计测试的物理量是什么

应变计的最终目的是使自己永远处于主动地位,驾驭事态发展,以实现既定目标。具体一点说:应变从功用上讲不外乎保持主动和变被动为主动两种。有振弦式应变计。
应变片被拉伸时,电阻 (Ω) 增加; 如果被压缩,则电阻变小。

因此,应变片通常紧固在被检查的材料在多个地方并通过电缆连接到测量放大器。如果应变片被拉伸或压缩,则测量栅丝的电阻发生变化。其原因是当测量栅丝被拉伸时,电流必须行进更大的距离 - 并且其通过的导体也变薄,导致电阻增加。从电阻变化可以确定应变片的应变。以μm/ m表示。顺便说一句,应变片也可能是指压缩,换句话说就是负应变。在这种情况下,电阻相应减小

但是, 应变不是机械应力。为获得机械应力,以下两点需要首先考虑:

材料的温度系数α

当环境温度变化时,材料也会发生变化。该变化由温度系数α表示。示例:当钢圆柱体加热时,粘贴在上面的应变片也会膨胀。 “这种温度依赖性产生的材料应变是我们不想测量的,”Boersch说。为了补偿这种影响,我们采用特定材料的应变片,使得它们具有恰好相反的温度特性,从而补偿材料应变,使应变片仅测量要测量的内应力:即由外部加载引起的应变。这一般称为匹配温度响应的自补偿应变片。

弹性模量 (杨氏模量)

当材料受到负载时,它表现出机械应变。机械应变是力除以面积的结果。这种相关性可以通过在受控条件下对不同材料的样品进行加载获得的的特性曲线来定义。作为一般规律,应变增加可使较大的机械应力相匹配。最初这种相关性是线性的。这被称为弹性范围,这种相关性由弹性模量描述。

然而,在某一点之后,材料被操作力强烈地变形,使得它不再能够返回其原始状态。这种塑性变形继续,直到材料断裂。没有发生塑性变形的线性范围是实验应力分析的关键。

如果给定材料的弹性模量是已知的,则可以基于应变来确定机械应力:这是应变测量的目的。

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