电阻应变片粘贴技巧

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1、第37卷第28期山西建筑Vo1．37No．28·46·2011年10月SHANXIARCHnCTURE0ct．20l1文章编号：1009—6825(2011)28-0046—03电阻应变片粘贴技巧T上董伟摘要：将电测法中两种主要设备电阻应变片和电阻应变仪作了简要阐述，重点对应变片的粘贴步骤及技巧进行了详细说明，最后总结了电阻应变片粘贴操作过程中应注意的问题，以保证应变片的粘贴质量。关键词：电测法，电阻应变片，粘贴技术中图分类号：TU317文献标识码：A1概述其中，为应变片的灵敏系数。式(6)表明：应变

2、片的电阻变化率与应变呈线性关系，即电阻电测法是工程结构中常用的实验、测试方法之一，结合利用变化率是其应变值的K倍。当应变片粘贴在被测试构件上时，会测得的应变值，求得应力等参数值，可对工程的安全性进行评价。通过在构件被测点处粘贴电阻应变片(以下简称应变片)，将构件随构件受力而产生主变形。应变片的应变即反映了构件在测试位置长度内的应变。即实现了应变片的应变一电阻变化及电被测点的应变值转换为应变片的电阻变化，再利用电阻应变仪测量一非电量之间的转换关系。出应变片的电阻变化率，经应变仪并直接输出被测点的应变值，

3、然后依据虎克定律计算出构件被测点的应力值]。在电测法中，1．2电阻应变仪主要设备是电阻应变片和电阻应变仪。电阻应变仪的测量电路，一般采用惠斯登电桥，其作用是测1．1应变片得应变片的电阻变化率，进而测得构件应变。如图2所示，在四个臂上分别接入电阻，，，R，，亿，在A，C端接入电源，，D端为电阻应变片是将应变变化量转变成电阻变化量的转换组件。输出端。应变电测法具有感受元件重量轻，体积小；量测系统信号传递迅速、灵敏度高、可遥感，便于与计算机连用及实现自动化等优点。其主要缺点是连续长时间测量会出现漂移，原因在

4、于粘合剂的不稳定性和对周围环境的敏感性所致。由物理学定律可知，金属丝的电阻R与其本身长度成正比，与其横截面积A成反比，用公式表示为：R=pL／A(1)其中，R为电阻丝的电阻值，Q为电阻率，n·mm；L为电阻丝的长度，nlln；A为电阻丝的截面面积，111111。图2测试电路根据基尔霍夫定律；当桥臂上各电阻值发生变化时，惠斯登下电桥输出端电压。与输入端电压U的关系如下：1Uno=-7‘-UK(占l一占2+3一4)(7)_r在实际使用中，按照不同的组桥方式还可分为：图1金属丝应变效应1)全桥：即四个桥臂上

5、均接有工作片。当电阻丝受到拉伸或压缩时，式(1)中的L，A，P将发生变化。2)半桥：即四个桥臂上只有两个桥臂接有工作片，剩余两应设变形后其长度变化为A，如图1所示，若此时对式(1)两端同变片只起连通电路作用，电阻值不发生变化(应变为0)。取自然对数，即得：3)1／4桥：四个桥臂上只有1个桥臂接有工作片，此时相邻桥lnR=lnp+l以一lnA(2)臂接温度补偿片。此桥路形式在实际中应用较多J。对式(2)进行求导，有：应变片的种类很多，可按其所用材料、使用的工作温度以及dR／R=dp／p+dlML—cL4

6、／A(3)不同的用途分类。按敏感栅所用材料可分为金属电阻应变片(金因为金属电阻线受轴向拉伸(压缩)作用时，dA／A=2dD／D=属丝式应变片、箔式应变片和薄膜应变片)和半导体应变片等；按一(儿)(为电阻丝材料的泊松比)，所以式(3)可写成：使用温度可分为低温、常温、高温等，具体可参考相关文献。dR／R=dp／p+dL／L+Z(d)(4)2应变片的粘贴步骤其中，dL／L为应变片轴向应变8。在电测技术中，电阻应变片的粘贴技术比较复杂，工作量大，由式(4)进一步可得：应变片粘贴质量的优劣对测量的可靠性影响很

7、大，是一个非常关dR／R／~=(Ip／_p／+1+Z(5)键性的环节，必须予以注意。另外，应变片不能重复使用，消耗量令式(5)为，称为单丝灵敏系数，为一常数。因应变片由也比较大，因此应一次成功。应变片的粘贴具体步骤如下。单丝绕成，对于应变片，可推出下式：2．1选片dR／R：K’8(6)选择应变片的规格和形式时，应注意到构件的材料性质和构收稿日期：2011-05-28作者简介：董伟(1979-)，男，工程师，西安铁路局宝鸡工务段，陕西宝鸡721001第37卷第28期2011年10月董伟：电阻应变片粘贴技

8、巧·47·件的应力状态。因应变片测出的是平均应变，在构件应力变化范1)在应变片引出线下，贴上胶带纸，以免应变计引出线与被围较大时，一般选用小标距应变片；而在混凝土表面，宜选用大标测构件(如被测构件是导电体的话)接触造成短路。距的应变片。确定应变片类型后，还要逐片进行外观检查，用肉2)把导线与应变片引线焊接在一起，固定在接线端子上，焊眼或放大镜检查应变片丝栅是否平直，片内有无气泡、斑锈点等接时注意防止假焊。焊完后用万用电表在导线另一端检查是否缺陷，不合格的