应变计(有时称为应变片)是电阻随作用力变化的传感器;它将力、压力、张力、重量等物理量转化为电阻的变化,从而测量这些物理量。当外力作用于固定物体时,就会产生应力和应变。物体内部产生的(对外力的)反作用力即为应力,产生的位移和形变即为应变。应变计是电气测量技术中较重要的传感器之一,用于力学量的测量。正如其名,应变计主要用于应变测量。作为专业术语,“应变”包括拉伸应变和压缩应变,以正负符号区分。因此,应变计既可测量膨胀,也可测量收缩。对已安装好的应变计采取可靠实用的防护措施,是保证应变计正常工作,提高测试精度的有效途径。长沙振弦式埋入式应变计

裂纹扩展应变计,裂纹扩展应变计的敏感栅是由平行栅条组成。用于断裂力学实验时,检测构件在载荷作用下裂纹扩展的过程及扩展的速率。实验时粘贴在构件裂纹处,随着裂纹的扩展,栅条依次被拉断,应变计的电阻逐级增加。根据事先作出的断裂顺序与电阻变化曲线,可推断裂纹的扩展情况。若同时记录各栅条断裂时间,即可算出裂纹的扩展速率。疲劳寿命计,疲劳寿命计的敏感栅是由经过退火处理的康铜箔制成,夹在两层浸过环氧树脂的玻璃纤维布中间形成。当应变计粘贴在承受交变载荷的构件上时,应变计丝栅在交变载荷作用下发生冷作硬化,而使电阻发生变化,电阻变化值与交变应力的大小、循环次数成比例,通常可用实验方法来建立经验公式。使用时可由电阻变化来推算交变应变的大小及循环次数,从而预测构件的疲劳寿命。西安高精度应变计量程振弦式应变计内置温度传感器,便于进行温度补偿,提高监测数据的准确性和可靠性。

半导体应变计,将半导体应变计安装在被测构件上,在构件承受载荷而产生应变时,其电阻将发生变化。半导体应变计就是以这种压阻效应作为理论基础的,其敏感栅由锗或硅等半导体材料制成。这种应变计可分为体型和扩散型两种。前者的敏感栅由单晶硅或锗等半导体经切片和腐蚀等方法制成,后者的敏感栅则是将杂质扩散在半导体材料中制成的。半导体应变计的优点是灵敏系数大,机械滞后和蠕变小,频率响应高;缺点是电阻温度系数大,灵敏系数随温度而有名变化,应变和电阻之间的线性关系范围小。正确选择半导体材料和改进生产工艺,这些缺点可望得到克服。半导体应变计多用于测量小的应变(10-1微应变到数百微应变),已普遍用于应变测量和制造各种类型的传感器(见电阻应变计式传感器)。
应变计焊接时由于烙铁漏电或温度过高、时间过长,引起应变计基底击穿,造成绝缘强度下降。针对这一问题,在使用烙铁时必须对其进行检测,保证其焊接端的绝缘强度,以避免产生击穿现象或对人身造成伤害。焊接时保证温度不能超过230℃,短时多次焊接,避免基底产生异化击穿。应变计受潮造成绝缘强度下降。这一现象主要由于应变计应用时防护不好或应用过程中环境温度过大造成,这种漂移与a较为类似,所以在应用过程中,必须要将环境温度控制在60%以内。在应用时必须对应变计进行防护,避免水汽侵入,影响应变计稳定。应变计被刺穿,造成绝缘强度下降。这一问题主要是在贴片或组桥过程中形成,如有坚硬物体夹持应变计或构件、弹性体表面毛刺、划痕等刺穿应变计或焊接时烙铁头过于尖利刺穿应变计等。在应变计安装和使用过程中,谨慎、细心地操作,保持不用手直接接触就是一种有效的防护措施。

如何选择应变计?一是根据测量目的、安装部位及介质选择埋入或表面的应变计。二是选择带测温和温度补偿的应变计,因为被测物材料(混凝土、钢结构等)的应变受温度影响特别大,一定要修正因为温度变化产生的应变。三是选择合适的测量原理的应变计,目前国内外大中型工程中应用较广的是振弦式应变计,相对于其它种类应变计,振弦式应变计具有高性能、高精度、高稳定性、抗干扰能力强、受电参数影响小、零点飘移小、受温度影响小、自带温度补偿、性能稳定可靠、耐震动和寿命长等特点。振弦式表面应变计,可焊接在钢结构表面或螺栓固定在各种结构的表面进行长期自动化监测和定期检测。杭州振弦式贴片式应变计传感器
箔式应变计的引线应弯成弧形,然后再焊接,敏感栅是由经过获得大变形及退火处理的康铜制成。长沙振弦式埋入式应变计
应变计又称为负荷囊(loadcell),在1856年由LoadKelvin所发现,由金属材料加压变形后,金属阻抗产生变化所做成的。当金属材料受到拉力或张力时,金属材料变细,电气阻抗增加。反之,受到压缩时,则金属阻抗变小。应用这种方法做成的被称为应变计。此类感测装置可以将物理现象中的压力变换成电气信号输出,因此常被用在荷重、张力、压力转换的场合之中。应变计的种类有很多种。就材质而言,有金属和半导体,就构造而言则有箔状、线状、堆栈、扩散等多项。是一种用得较多的金属应变计,以金属箔制作而成。此应变计是把金属箔黏贴在厚约3~10μm的聚合绝缘基板上,依电阻值大小以光蚀刻成所要的形状、图案,再覆盖上一层保护层。长沙振弦式埋入式应变计