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如何选择最合适的应变片
2022-03-23 14:48:23· 来源：HBM 测试与测量
应变片的选择标准在选择正确的应变片之前，需要明确测量目标。首先要考虑的问题是应变片将用于应力测试还是传感器制造。应力测试的应变片选择标准：1 应变片的几
应变片的选择标准
在选择正确的应变片之前，需要明确测量目标。首先要考虑的问题是应变片将用于应力测试还是传感器制造。
应力测试的应变片选择标准：
1 应变片的几何规格
应变直片（如LY4）带有一个测量栅丝，测量一个方向的应变。
T型应变花（如XY3）带有两个测量栅丝，彼此呈90°排列。此类应变片应用包括已知主应力方向的双轴应力测量，以及拉压双向应力测量。
V型应变片（如XY4）带有两个测量栅丝，彼此呈90°排列。典型应用包括扭转应变测量和剪切梁的剪切应力测试。
双桥应变片（例如DY4）带有两个测量栅丝，彼此平行排列。典型的应用为弯曲梁测量。
三栅应变花 (例如RY8) 测量栅丝呈0°/45°/90°或0°/60°/120°排列。主要用于未知主方向双轴应力测量和分析。
链式片（如KY8）带有10或15个很小的测量栅丝，等距离分布，并包括一个补偿片。主要应用为应变梯度测量。
全桥片 (如VY4) 带有四个测量栅丝，彼此呈90°排列。典型应用包括拉压双向应力，扭转应力和剪切梁的剪切应力测试。
2 应变片系列
HBM提供多个应变片系列用于应力测试。应变片系列由基底（例如聚酰亚胺）和测量栅丝箔材（例如康铜）组合来确定。同一系列应变片都具有相同的基底和栅丝箔材。因此，对于同一个应变片系列来说，很多规格参数是相同的。
对于实验应力测试，可在恶劣环境下使用，坚固和柔性应变片具有明显的优势 - 聚酰亚胺基底的Y系列应变片属于该类别。该系列有大量不同规格，能满足实验应力测试的各种要求。还包括很多特殊类型的应变片，例如，钻孔应变花，用于测量结构件的残余应力，或用于研究复杂结构的应力分布。
3 连接
HBM提供不同连接配置的应变片。
内置焊盘（如LY4）- 允许直接在应变片上焊接
带应变消除焊盘（如 LY6）- 允许直接在应变片上焊接, 同时避免加卸载荷通过焊盘传递到应变片
镀镍铜引线，非绝缘，约30mm长（如LY1）
- 不可直接焊接到应变片上
- 能阻断加卸载荷传递到应变片
- 需要使用独立的焊接端子
特氟龙绝缘连接线, 约50mm（1.97英寸）长（如K-C LY4）
- 无需焊接
- 特氟龙绝缘层可防止电缆在安装过程中粘连
- 需要使用独立的焊接端子
特氟龙绝缘连接线, 约50mm长（如K-C LY4）
- 电缆长度从0.5到10m ，2线、3线和4线可选
- 在测量点焊接不是必须的
- 特氟龙绝缘层可防止电缆在安装过程中粘连
4 热膨胀系数匹配
如果温度变化， 惠斯通1/4桥电路单独连接的应变片将显示输出信号。这个信号被称为“表观应变”或“热输出”，并且独立于测试对象上的机械负载。但是，可以将应变片调整为特定材料的热膨胀系数，使得其在温度变化的情况下输出信号非常小。这种应变片被称为“温度响应匹配”或“自补偿”应变片。为了匹配温度响应，必须根据测试材料的热膨胀系数α来选择应变片。
5 有效栅丝长度
应变片测量栅丝长度取决于测量的目的，因为使用应变片测量的结果是测量栅丝区域的平均应变。一般来说，测量栅丝长度为3或6毫米。如果在不均匀的材料，如混凝土或木材上，建议使用长测量栅丝。长的测量栅丝将弥补工件的不均匀性。短的测量栅丝适合于检测局部应变。因此它们适用于测定应变梯度，缺口应力的最大点或类似应力。
6 电阻
HBM应变片提供120, 350, 700和1,000 Ohm型号可供选择。电阻大小选择取决于测量任务。并可按照客户要求对电阻值进行定制。
应力测试应变片选择指南：
在选择正确的应变片之前，需要明确测量目标。首先要考虑的问题是应变片将用于应力测试还是传感器制造。
应力测试的应变片选择标准：
1 应变片的几何规格
应变直片（如LY4）带有一个测量栅丝，测量一个方向的应变。T型应变花（如XY3）带有两个测量栅丝，彼此呈90°排列。此类应变片应用包括已知主应力方向的双轴应力测量，以及拉压双向应力测量。V型应变片（如XY4）带有两个测量栅丝，彼此呈90°排列。典型应用包括扭转应变测量和剪切梁的剪切应力测试。双桥应变片（例如DY4）带有两个测量栅丝，彼此平行排列。典型的应用为弯曲梁测量。三栅应变花 (例如RY8) 测量栅丝呈0°/45°/90°或0°/60°/120°排列。主要用于未知主方向双轴应力测量和分析。链式片（如KY8）带有10或15个很小的测量栅丝，等距离分布，并包括一个补偿片。主要应用为应变梯度测量。全桥片 (如VY4) 带有四个测量栅丝，彼此呈90°排列。典型应用包括拉压双向应力，扭转应力和剪切梁的剪切应力测试。2 应变片系列
HBM提供多个应变片系列用于应力测试。应变片系列由基底（例如聚酰亚胺）和测量栅丝箔材（例如康铜）组合来确定。同一系列应变片都具有相同的基底和栅丝箔材。因此，对于同一个应变片系列来说，很多规格参数是相同的。
对于实验应力测试，可在恶劣环境下使用，坚固和柔性应变片具有明显的优势 - 聚酰亚胺基底的Y系列应变片属于该类别。该系列有大量不同规格，能满足实验应力测试的各种要求。还包括很多特殊类型的应变片，例如，钻孔应变花，用于测量结构件的残余应力，或用于研究复杂结构的应力分布。
3 连接
HBM提供不同连接配置的应变片。
内置焊盘（如LY4）- 允许直接在应变片上焊接带应变消除焊盘（如 LY6）- 允许直接在应变片上焊接, 同时避免加卸载荷通过焊盘传递到应变片镀镍铜引线，非绝缘，约30mm长（如LY1）- 不可直接焊接到应变片上
- 能阻断加卸载荷传递到应变片
- 需要使用独立的焊接端子
特氟龙绝缘连接线, 约50mm（1.97英寸）长（如K-C LY4）- 无需焊接
- 特氟龙绝缘层可防止电缆在安装过程中粘连
- 需要使用独立的焊接端子
特氟龙绝缘连接线, 约50mm长（如K-C LY4）- 电缆长度从0.5到10m ，2线、3线和4线可选
- 在测量点焊接不是必须的
- 特氟龙绝缘层可防止电缆在安装过程中粘连
4 热膨胀系数匹配
如果温度变化， 惠斯通1/4桥电路单独连接的应变片将显示输出信号。这个信号被称为“表观应变”或“热输出”，并且独立于测试对象上的机械负载。但是，可以将应变片调整为特定材料的热膨胀系数，使得其在温度变化的情况下输出信号非常小。这种应变片被称为“温度响应匹配”或“自补偿”应变片。为了匹配温度响应，必须根据测试材料的热膨胀系数α来选择应变片。
5 有效栅丝长度
应变片测量栅丝长度取决于测量的目的，因为使用应变片测量的结果是测量栅丝区域的平均应变。一般来说，测量栅丝长度为3或6毫米。如果在不均匀的材料，如混凝土或木材上，建议使用长测量栅丝。长的测量栅丝将弥补工件的不均匀性。短的测量栅丝适合于检测局部应变。因此它们适用于测定应变梯度，缺口应力的最大点或类似应力。
6 电阻
HBM应变片提供120, 350, 700和1,000 Ohm型号可供选择。电阻大小选择取决于测量任务。并可按照客户要求对电阻值进行定制。
应力测试应变片选择指南：
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