应变片(strain gauge),是一种用于测量物体表面应变和形变的传感器。它是由细小金属电阻片或导体组成,可以被粘贴到其他物体表面,当物体形变时,应变片内的电阻值会发生微小变化,进而通过电路检测这种变化来测量被测试物体的应变和形变。
1.应变片原理
应变片的基本原理是,利用材料在受力后发生的微小形变导致它的电阻变化。当应变片附在另一个物体上时,它们与这个物体共同变形。这种变形改变了应变片内部两端之间的距离和电阻产生的变化。该电阻变化可以使用电桥等电路进行测量,并转换为物体所受的应变或形变量。
2.应变片分类
根据应变片的结构和性能特点,可以将其分为多种类型,其中最常见的包括:
- 电阻式应变片:由金属薄膜或丝制成,电阻随应变变化
- 剪切应变片:主要用于剪切应变的测量,具有优异的性能
- 压力式应变片:主要用于表面受力、压力等应变的测量
- 流体应变片:可用于液体介质压力和流速的监测
3.应变片特点
应变片具有以下特点:
- 测量范围广,可以适用于多种材料和形状的物体
- 灵敏度高,能够测量微小应变和形变
- 精度高,能够满足各种精度要求的测试场合
- 结构简单,易于使用和安装
4.应变片的应用
应变片广泛应用于机械、电子、汽车、飞行器等领域,具有以下典型应用场景:
- 测量物体受力或形变情况,如桥梁、建筑结构等静态和动态测试
- 材料性能分析,如塑料、橡胶、金属等材料的强度、刚度、黏弹性等测试
- 自动化生产过程控制,如在冷却、加热等工业生产领域中的温度、压力监测等
阅读全文