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1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划电阻应变片式传感器制造材料 实验一应变式传感器 一、应变片单臂电桥性能实验 、实验目的:了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。 、基本原理:电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形,然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压
2、或电流变化信号输出。它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测,如力、压力、加速度、力矩、重量等,在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。 1、应变片的电阻应变效应 所谓电阻应变效应是指具有规则外形的金属导体或半导体材料在外力作用下产生应变而其电阻值也会产生相应地改变,这一物理现象称为“电阻应变效应”。以圆柱形导体为例:设其长为:L、半径为r、材料的电阻率为ρ时,根据电阻的定义式得目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保
3、新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 当导体因某种原因产生应变时,其长度L、截面积A和电阻率ρ的变化为dL、dA、dρ相应的电阻变化为dR。对式全微分得电阻变化率dR/R为: 式中:dL/L为导体的轴向应变量εL;dr/r为导体的横向应变量εr 由材料力学得:εL=-μεr(1—3) 式中:μ为材料的泊松比,大多数金属材料的泊松比为~左右;负号表示两者的变化方向相反。将式代入式得: 式说明电阻应变效应主要取决于它的几何应变和本身特有的导电性能。 2、应变灵敏度 它是指电阻应变片在单位应变作用下所产生的
4、电阻的相对变化量。 (1)、金属导体的应变灵敏度K:主要取决于其几何效应;可取 其灵敏度系数为: K= 金属导体在受到应变作用时将产生电阻的变化,拉伸时电阻增大,压缩时电阻减小,且与其轴向应变成正比。金属导体的电阻应变灵敏度一般在2左右。 (2)、半导体的应变灵敏度:主要取决于其压阻效应;dR/R目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划作,而现在,称
5、重传感器和压力传感器往往用于工业检测以及生产线的称重计量和控制。而且在医学和生物工程等方面的使用也有所增加。通常要求传感器具有电信号输出稳定、响应速度快以及体积小、重量轻等,而电阻应变计式传感器都能满足这样的条件。传感器用应变计,除了要求具有良好的温度自补偿以外,往往还要求具有蠕变、滞后、弹性模量自补偿等多种功能,在使用温度范围内具有较高的长期稳定性。 3.特殊环境用电阻应变计的多样化及稳定性的提高。特殊环境一般是指 高温低温、核辐射、强磁场等条件。场等条件。目前高温下的应变测量,对于粘帖式的高温应变计,在350℃以下温度范围的测量技术比较成熟。而焊
6、接式高温应变计静态应变测量范围为800一1《X洲〕℃,空间技术及原 子能反应堆的发展对高温应变计的要求更高。而原子能部门的研究对象,由高 速增殖堆转向核裂变堆,高能超导线圈的开发,对高磁场、超低温(一26 9℃)下应变测量的需求以及各种尖端技术的发展。都刺激着电阻应变计技 术的发展。所以提高在高温或低温下的稳定性仍然是电阻应变计研究的重要课目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的
7、业务技能及个人素质的培训计划 题。 二、应变式电阻传感器工作原理及其发展现状 原理:电阻应变式传感器的工作原理是以应变效应为基础的。它由弹性体、 电阻应变片及若干元器件组成。将四片电阻应变片粘贴在弹性体 上,当有负荷作用时,弹性体在贴片处即产生拉、压成双的弯曲应力,从而使应变片发生阻值变化,利用惠斯顿电桥电路就可输出电信号传感器的工作原理框图如图2所示。电阻应变式传感器按用途可分为: 称重传感器、测力传感器、压力传感器、扭矩传感器等 。 现状:美国于1970一1980年间,在NASA空间开发的高峰期, 伴随国内原能汽车、航空及其它重工业
8、等产业部门的技术改造,开发了各种电 阻应变计,如美国维谢公司生产的电阻应变计品