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知识分享 | 应变片是如何工作的？
应变片是能够测量长度（应变）相对变化的传感器。如果材料被拉伸，应变被称为正应变，而如果材料被压缩，应变则被称为负应变。
应变片的结构传统应变片一般为箔式电阻应变片。（称其为传统是因为现在有其它新的应变片技术，例如光纤布拉格光栅传感器，其原理完全不同）标准的应变片一般采用聚酰亚胺作为基底，康铜丝粘附在上面。康铜是一种电导体，使用模板蚀刻法，产生康铜测量栅丝，然后粘附在基底与载体箔材上。从外观上来看其形成一个蛇形绕组图案。
应变片是如何工作的？
对于应变测量来说，我们实际感兴趣的是机械应力。机械应力描述了施加在材料上的内部和外部力。这是实验应力分析的应用领域一个重要的要素。
因此，应变片通常被安装在需要检查材料的多个位置，并通过电缆连接到测量放大器。如果应变片被压缩，其电阻会减小。如果应变片被拉伸时，其电阻会增加。原因是当测量栅丝被拉伸时，电流通过的导体变细，导致电阻增加。电阻的变化确定了应变片上的应变：
应变片之间有一些重要特征：比较重要的是几何形状，测量栅丝长度和温度适应性。
我们提供超过2500种不同类型的应变片。可根据应用选择不同的类型。它们之间的区别主要在于：
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几何规格：应变片的几何规格包括测量栅丝数量和对准方式等。根据载荷不同，可能会发生不同的应力状态。在单轴应力状态下，也就是一个已知的应力方向，一个测量栅丝就足够了，并与主应力方向对齐。在双轴应力状态下，多个应力方向一起发生，例如张力，压力，弯曲或扭转。在某些情况下，测量工程师可能不知道主应力的方向。这需要具三个方向的测量栅丝应变片才可以。可以确定主要和次要应力的大小以及它们的方向。
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测量栅丝长度：根据材料和测量应用，应该选择不同的测量栅丝长度。如需要非常精确地测量工件中的应力曲线（应力梯度）时，最好采用较短的测量栅丝，以精确分析关键点。如果一般负载（算术平均值）是重要的，则应该选择较长的测量栅丝。不同的表面结构也有不同：例如混凝土是不均匀的，并且小的卵石嵌入其中。在这种情况下，如果测量栅丝太短，则会使测量结果发生扭曲，因为该应用有多种微小的独立应力场。为了避免这种情况，应选择较长的测量栅丝，测量在该测量栅丝长度上的平均应力。
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温度适应性：不同材料的需要采用不同温度适应性的应变片，以确保能够对温度变化引起的材料应变进行补偿。因此，需要根据材料选择正确的应变片。
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其他选择标准：除了上述特征之外，还有其他一些选择标准：应变片通常具有不同的阻值（120,350或1000欧姆等），通常取决于测量链。例如放大器的桥路电阻或预期的干扰脉冲等。基底材料，导体材料或连接类型也需要进行考虑。一些应变片采用预接线方式，无需进行焊接，可以节约大量的安装时间，从而降低成本。
应变片有两个主要应用领域：
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一个是用于传感器制造，比如力传感器，称重传感器，扭矩传感器，压力传感器等。
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一个是用于实验应力分析，比如机械应力的绝对值和方向的确定，疲劳寿命分析，残余应力分析。耐久性测试是实验应力分析的主要应用。例如材料何时在恒定负荷下失效等。这些载荷是采用试验方式，循环加载的。负载通常较低，材料在弹性范围内，不会立即损坏或断裂。疲劳问题在很多方面都是有意义的：例如飞机部件，基础设施如桥梁或铁路，以及印刷电路板等。部件需要进行彻底测试，以确定其是否提供所需的耐久性，能够承受预期的负荷。
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