电阻应变计的原理及使用
电阻应变计(应变片)原理
图 2-1 电阻应变计的结构
图 2-2 敏感栅的尺寸
敏感栅是电阻应变计的核心组成部分，它的特性对于电阻应变计的性能有决定性的影 响。为了改善电阻应变计的性能，人们探索了多种材料的应变－电阻特性，从而发展了敏感 栅材料，包括金属、半导体和金属氧化物等。目前常用的金属敏感栅材料主要有铜镍合金、 镍铬合金、镍钼合金、铁基合金、铂基合金、钯基合金等。以金属材料为敏感栅的电阻应变 计的灵敏系数大都在 2.0 ～4.0 间。硅、锗等半导体材料由于具有压阻效应，所有也被人们 用作敏感栅的材料，以半导体材料为敏感栅的电阻应变计的灵敏系数大都在 150 左右，远高 于以金属材料为敏感栅的电阻应变计。
保证相同，使应变计性能分散，故在常温应变测量中正逐步被其它片种代替。
8
图 2-3 丝绕式应变计
图 2-4 短接式应变计
2. 短接式应变计 短接式应变计也有纸基和胶基等种类。短接式应变计由于在横向用粗铜导线短接，因而 横向效应系数很小 (<0.1％)，这是短接式应变计的最大优点。另外，在制造过程中敏感栅的 形状较易保证，故测量精度高。但由于它的焊点多，焊点处截面变化剧烈，因而这种应变计 疲劳寿命短。 2.3.2 金属箔式应变计 箔式应变计的敏感栅是用厚度为 0.002～0.005 毫米的铜镍合金或镍铬合金的金属箔，采 用刻图、制版、光刻及腐蚀等工艺过程而制成（见图 2-5）。基底是在箔的另一面涂上树脂 胶，经过加温聚合而成，基底的厚度一般为 0.03～0.05mm。 与丝绕式应变计相比，箔式应变计的优点是： 1. 敏感栅很薄，且箔材与粘合层的接触面积要比丝材的大，因而粘贴牢固，有利于变
形传递，因而它所感受的应变状态与试件表面的应变状态更为接近，测量精度高； 2. 敏感栅薄而宽，在相同的横截面积条件下，箔栅的表面积比丝栅的要大，散热性好，
电阻应变计测量技术
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电阻应变计测量技术是用电阻应变计测定构件的表面应变，再根据应力、应变的关系式，确定构件表面应力状态的一种实验应力分析方法。
纠错编辑摘要目录1 电阻应变计测量技术2 正文3 配图4 相关连接电阻应变计测量技术- 电阻应变计测量技术电阻应变计测量技术- 正文用电阻应变计测定构件的表面应变，再根据应力、应变的关系式，确定构件表面应力状态的一种实验应力分析方法。
将电阻应变计固定在被测构件上，构件变形时，应变计的电阻将发生相应变化。
用电阻应变仪（见电阻应变测量装置）测量电阻变化，把它换算成应变值；或输出与应变成正比的模拟电信号（电压的或电流的），由记录器记录下来；或用计算机按预定要求进行数据处理；用上述方法都可得到所测的应力或应变。
电阻应变计测量技术的优点是：①测量精度和灵敏度高；②频率响应好，可测量从静态到数十万赫的动态应变;③测量数值范围广;④易于实现测量的数字化、自动化和无线电遥测；⑤可在高温、低温、高压液下、高速旋转、强磁场和核辐射等环境进行测量；⑥可制成各种传感器，测量力、压力、位移、加速度等物理量，在工业过程和科学实验中用作控制或监视的敏感元件。
电阻应变计的主要缺点是：①一个应变计只能测定构件表面一点在某个方向的应变；②只能测得栅长范围内的平均应变。
发展简史电阻应变计测量技术，起源于19世纪。
1856年，W.汤姆孙对金属丝进行了拉伸试验，发现金属丝的应变和电阻的变化有一定的函数关系，说明应变关系可转换为电流变化的关系，可用电学方法测定应变。
1938年，E.西蒙斯和A.鲁奇制出了第一批实用的纸基丝绕式电阻应变计。
1953年，P.杰克孙利用光刻技术，首次制成了箔式应变计。
随着微光刻技术的进展，这种应变计的栅长可短到0.178毫米。
1954年,C.S.史密斯发现半导体材料的压阻效应，1957年，W.P.梅森等研制出半导体应变计,其灵敏系数比金属丝应变计高50倍以上,现已用于测量力、扭矩和位移等的传感器上。
电阻应变计测量原理pps
中任何一道工序的质量未能保证，都将直 接影响测试结果。
应变计准备
贴片前，将待用的应变计进行外观检查和 阻值测量。外观检查可凭肉眼或借助放大镜进 行，目的在于观察敏感栅有无锈斑，缺陷，是 否排列整齐，基底和覆盖层有无损坏，引线是 否完好。阻值测量可用4位惠斯登电桥或数字欧 姆表，目的在于检查敏感栅是否有断路、短路， 并进行阻值分选，对于共用温度补偿的一组应 变计，阻值相差不得超过±0.5。同一次测量的 应变计，灵敏系数必须相同。
三. 应变仪电桥原理
Ui
R1R3
R1 R2ຫໍສະໝຸດ R2R3R4 R4
U
0
If R1R3 R2R4 Then E 0
R K R
x
or R1 R2 i.e. A balanced bridge R4 R3
Ui
U0
R1R2
R1 R2 2
R1 R1
电阻应变测量技术的优点：
1、应变片尺寸小、重量轻，安装方便。
2、测量灵敏度与精度高。
3、测量应变的范围广。 大应变 4、可测量应力梯度较大的构件的应变。点应变 5、频率响应好。 可测动应变 6、可测量特殊环境下的应变。 7、可以实行测量结果的数字化和计算机处理。
8、可以制成各种传感器。 电阻应变测量系统
表面处理的最后一道工序是清洗。即用洁净棉纱 或脱脂棉球蘸丙酮或其它挥发性溶剂对贴片部位进行 反复擦洗，直至棉球上见不到污垢为止。
贴片
贴片工艺随所用粘结剂不同而异，用502胶 贴片的过程是，待清洗剂挥发后，先在贴片位置 滴一点502胶，用应变计背面将胶水涂匀，然后 用镊子拨动应变计，调整位置和角度。定位后， 在应变计上垫一层聚乙烯或四氟乙烯薄膜，用手 指轻轻挤压出多余的胶水和气泡。待胶水初步固 化后即可松开。
简述电阻应变计的工作原理
简述电阻应变计的工作原理电阻应变计是一种常用的测量应变的传感器，它的工作原理基于电阻的变化与物体应变之间的关系。
在工业、科研等领域中，电阻应变计被广泛应用于力学性能测试、结构健康监测等方面。
电阻应变计的核心部件是一根细长的弹性金属片，通常为金属箔片或细丝。
当外力作用于被测试物体时，它会产生应变，导致金属片的形状发生微小的变化。
这个微小的形变会引起金属片的电阻值发生相应的变化。
具体来说，电阻应变计通过将金属片制成一种特殊的形状，使其在受力时发生弯曲或拉伸。
金属片表面涂有导电材料，形成一个细长的电阻电路。
当金属片受到应变时，电阻电路的长度和截面积都会发生变化，导致电阻值发生变化。
为了测量这个微小的电阻变化，电阻应变计通常被连接到一个电桥电路中。
电桥电路由四个电阻组成，其中一个电阻是电阻应变计。
当施加一个恒定的电压到电桥电路时，通过调节其他三个电阻的值，使得电桥平衡，即电桥中的电流为零。
在电桥平衡的状态下，可以测量到电阻应变计两端的电压信号。
该电压信号与电阻应变计的电阻值成正比，从而可以反映出被测试物体的应变情况。
通过测量这个电压信号的大小，就可以确定被测试物体所受到的应变量。
为了提高测量精度，电阻应变计通常采用差分电桥电路。
差分电桥电路是在传统电桥电路的基础上增加了两个电阻应变计，形成了一个平衡度更高的电路结构。
通过比较两个电阻应变计的电压信号大小，可以进一步提高测量的准确性和稳定性。
总的来说，电阻应变计的工作原理是利用电阻值与物体应变之间的关系，通过测量电阻值的变化来获取被测试物体的应变信息。
它具有结构简单、灵敏度高、响应速度快等优点，广泛应用于力学性能测试、结构健康监测等领域。
同时，随着科技的进步和应用需求的不断增加，电阻应变计的性能和精度也在不断提高，为各种工程和科研应用提供了可靠的测量手段。
电阻应变计(应变片)原理
几何尺寸发生变化所引起的。在常温下，许多金属材料在一定的应变范围内，电阻丝的相对
电阻变化与丝的轴向长度的相对变化成正比。即：
dR R
=
Ksε
（2-5）
其中：
Ks
=
1 ε
dρ ρ
+
(1 +
2μ )
（2-6）
5
式中，Ks为单根金属丝的灵敏系数。表示金属丝的电阻变化率与它的轴向应变成线性关 系。根据这一规律，采用能够较好地在变形过程中产生电阻变化的材料，制造将应变信号转 换为电信号的电阻应变计。
铜线，再将铜导线相间地切割开来而成（见图 2-4）。
1. 丝绕式应变计
丝绕式应变计的疲劳寿命和应变极限较高，可作为动态测试用传感器的应变转换元件。
丝绕式应变计多用纸基底和纸盖层，其造价低，容易安装。但由于这种应变计敏感栅的横向
部分是圆弧形，其横向效应较大，测量精度较差，而且其端部圆弧部分制造困难，形状不易
引线应具有低和稳定的电阻率以及小的电阻温度系数。常温应变计的引线材料多用紫 铜，为了便于焊接，可在紫铜引线的表面镀锡。中温应变计、高温应变计的引线可以在紫铜 引线的表面镀银、镀镍、镀不锈钢，或者采用银、镍铬（或改良型）、镍、铁铬铝、铂或铂 钨等。高疲劳寿命的应变计可采用铍青铜作引线。
四、盖层 电阻应变计的盖层是用来保护敏感栅使其避免受到机械损伤或防止高温下氧化。常用的 是以制作基底的胶膜或浸含有机胶液（例如环氧树脂、酚醛树脂等）的玻璃纤维布作为盖层， 也可以在敏感栅上涂敷制片时所用粘结剂作为保护层。盖层的材料包括纸、胶膜及玻璃纤维 布等。
0.32 0.68电阻温来自系 数(10-6/ºC)+20
300
110~130
电阻应变计测量原理实验报告
电阻应变计测量原理实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解电阻应变计的测量原理，并通过实际操作和数据测量，掌握电阻应变计在应力应变测量中的应用。
二、实验原理电阻应变计是一种能将构件上的应变变化转换为电阻变化的传感元件。
其工作原理基于电阻丝的应变效应，即电阻丝的电阻值会随着其长度的变化和横截面积的改变而发生相应的变化。
当电阻丝受到拉伸或压缩时，其长度会增加或减少，同时横截面积也会相应地减小或增大。
根据电阻的计算公式：＼（R ＝＼rho\frac{l}｛S}＼）（其中\（R\）为电阻，＼（＼rho\）为电阻丝材料的电阻率，＼（l\）为电阻丝的长度，＼（S\）为电阻丝的横截面积），电阻丝的电阻值会发生改变。
通常将电阻应变计粘贴在被测构件的表面，当构件发生变形时，应变计随之变形，从而产生电阻变化。
通过测量电阻的变化，并根据应变计的灵敏系数，可以计算出构件表面的应变值。
三、实验设备及材料1、电阻应变仪2、静态电阻应变仪3、等强度梁实验装置4、电阻应变计若干5、连接导线若干四、实验步骤1、准备工作检查实验设备是否完好，确保电阻应变仪和静态电阻应变仪正常工作。
选择合适的电阻应变计，并对其进行外观检查，确保无损坏。
2、粘贴电阻应变计对待测构件（等强度梁）的表面进行清洁处理，去除油污、锈迹等，以保证应变计能够牢固粘贴。
在预定的测量位置上，使用胶水将电阻应变计粘贴在构件表面，并确保粘贴平整、无气泡。
3、连接导线将电阻应变计的引出线与连接导线焊接或用夹子连接牢固。
按照实验仪器的要求，将连接导线正确连接到电阻应变仪的相应接口上。
4、调试仪器打开电阻应变仪和静态电阻应变仪，进行预热和调试。
设置仪器的参数，如测量范围、灵敏系数等。
5、加载实验使用加载装置对等强度梁施加逐渐增加的载荷。
在加载过程中，观察电阻应变仪上的读数变化，并记录相应的数据。
6、重复实验为了提高实验数据的可靠性，重复加载实验若干次，并记录每次实验的数据。
第3-1章 电阻应变片(电阻应变测量技术)
L=150mm,室温、单向受力状态， 应变片丝栅方向与最大主应变方 向一致，采用砝码在梁一端施加
梁高 h=5mm
作 用 力 P=0.1KN ， 测 得 挠 度 为
P
1.5mm，实测量得电阻由120Ω
变为120.12Ω，求得应变片的实 梁长
际灵敏度K。
L=150mm
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§3-1 电阻应变片
4 应变片的参数和工作特性
（7）应变极限：应变片最大应变测量值。
一般规定：应变片显示的值与机械应变的相对误差达到 规定标准（一般10%）时的机械应变即为应变极限。此时， 认为应变片失去了工作能力。
（8）绝缘电阻：敏感栅及引线与被测试件之间的
电阻值。
应变片粘结层固化程度和是否受潮的标志。一般 >2M 欧，高精度测试>50M欧。
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§3-1 电阻应变片
5 应变片的选用与应变片粘结工艺
(2)应变片粘结工艺：
1 应变片检查:外观检查、电阻值检查 2 表面处理:刮刀除锈、砂布打磨、脱脂棉擦洗、吹风 机烘干 3 贴片与固化:画线、涂胶、用玻璃纸压、调整、补胶 4 粘贴质量检查:外观检查、电阻值检查、绝缘电阻检 查、连接电阻应变仪检查 5 连接导线:导线固定、导线焊接 6 防潮处理:凡士林、石蜡等
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§3-1 电阻应变片
3 分类
（3）应变花: 在一个基底上有几个按一定角度排列的
敏感栅的应变片。
测量主应力方向未知条件下平面应力状态。 自补偿应变片：用于高低温和温差大的条件
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§3-1 电阻应变片
4 应变片的参数和工作特性
静态应变测量仪器原理
02 该技术的缺点是只能 测量构件表面有限点 的应变，而且所测应 变是应变计敏感栅投 影面积下构件应变的 平均值，对于应力集 中和应变梯度很大的 部位会引起较大的误 差。
证明
如果RIR3＝ R2R4 ， 则输出电压V＝0，
0
电桥处于平衡状态；故RIR3＝ R2R4 ，
1
即为电桥的平衡条件。
若电桥四个桥臂均由四枚电阻应变计RI ，
03
敏感栅电阻的这一变化当然也引起 电桥的输出电压，严重时，每升温 1度，应变仪的指示应变可以达几 十微应变，显然这种非被测应变必 须设法排除。排除温度效应影响的 措施称为温度补偿。
根据上式，只要再用一枚与工作片相同的应变计作为补 偿片、贴在与被测构件材料相同但不受力的试件上。
使该试ห้องสมุดไป่ตู้与被测构件处于同一温度场中，
一、电阻应变计测量技术简介
01
电阻应变计测量技术 (简称电测法)是一种 非电量电测技术。
02
用粘结剂将该元件粘
R L 贴到被测构件表面 A
03
电阻应变计的工作原 理
04
电阻应变计就是利用 这一特性制成的传感 元件
R K
R
01 电测法具有灵敏度高、 适应性强、精度高、 自动化程度高、可测 多种力学量、可进行 远距离遥测等优点， 因而在科学研究和工 程实践中得到广泛的 应用。
应变计的灵敏系数K与供桥电压V是已知的， 根据输出电压，直接读出应变。
3．温度效应的补偿
01
贴有应变计的构件总处在某一温度 场中，当温度有变化时，会造成应 变计敏感栅电阻的变化；
02
此外，当敏感栅材料的线胀系数与 构件材料的线胀系数不同时，敏感 栅受到附加的拉伸或压缩，从而引 起电阻的变化。上述现象称为温度 效应。
电阻应变计原理
电阻应变计原理
电阻应变计通常由金属片或细丝制成，金属片或细丝的几何形状及厚
度对电阻的影响较大。
当金属片或细丝受到应变作用时，其长度和横截面
积会发生变化，导致电阻值的变化。
根据材料的应变特性，可以通过测量
电阻值的变化来计算物体的应变程度。
具体来说，电阻应变计通常由一个金属片或细丝组成，通过附加在测
量对象的表面上。
当物体受到应变时，金属片或细丝会发生形状和尺寸的
变化，进而引起电阻值的变化。
这种电阻值的变化可以通过电路进行测量
和记录。
为了方便测量，电阻应变计通常由多个细长的金属片或细丝排列而成，这些金属片或细丝会被组合成不同的形状，例如直线、网格等。
这样的排
列可以在多个方向上测量应变，并提高测量的灵敏度和精度。
为了保护电阻应变计免受外界的干扰，通常会使用补偿电路。
这种电
路可根据材料的线性特性来调整电阻值，以便获得准确的应变数据。
补偿
电路通常会进行校准，以确保其在测量过程中的准确性。
总之，电阻应变计通过测量金属片或细丝内的电阻值变化，来获得物
体受到的应变数据。
电阻应变计的原理运用了金属材料的应变效应，结合
了电阻值的变化和电路的测量来实现对应变的测量和分析。
这种传感器在
工程领域中广泛应用于应变测量、力学性能测试和结构健康监测等方面。
电阻应变计的原理及使用
将应变仪与计算机结合,可以实 现图形显示,磁带记录,多点测量,自动 打印。
6 制造多种传感器（载荷、扭距、 压力、加速度）
（六）、缺点
1 单点测量
一片电阻应变片只能测定构件表面上一点 的某个方向的应变 ; 并且只代表栅长范围内的平均应变。 2 应变片一般只能测量构件表面的应力应 变, 3对结构三维应力测量很难进行。 4 尽管应变片很小,但对应力集中的测量, 仍无法精确。
电阻应变计的原理及使用
2.1电阻应变测量技术基础
(一) 、电测法的定义
用电阻应变片(应变计或电阻片 )作为敏感元件，用应变仪器, 测定受力构件的表面或者内部 应变,再根据应力-应变的关系 式,确定构件表面或者内部应力 状态的一种实验应力分析方法 。
（二）、原理
将电阻片牢固地粘贴在构件表面 ,构件变形连同应变片一起变形, 应变片的变形产生了电阻的变化 ,通过测量电桥(电阻应变测量装 置或电阻应变仪),使这微小的电 阻变化转换成与应变成正比的模 拟电信号(电压或电流)的变化,经 过信号放大,将其变换成构件的 应变值显示出来。
应变.
2 应变片尺寸小,重量轻,安装方便(粘 贴),对试件的工作状态和应力分布影 响很小。
3 频率响应快,机械滞后小。
如:电阻应变片响应时间为10-7S
半导体应变计的响应时间为10-11 S
即构件应变立即传递给应变片。
可以测量静态到动态或冲击下的动 应变。
4 可在恶劣环境下测量 如高速旋转,高温,低湿,深水,强
（或箔片）,易于消除加工效应
应变计常用金属金属材料的物理性能参见 P9的表2-1
（二）基底材料
厚度小,电绝缘性好 热稳定性好 机械强度高/应变极限大, 抗潮湿,耐腐蚀 无滞后和徐变 粘合能力强 透明,便于安装与定位
简述电阻应变计的工作原理及应用
简述电阻应变计的工作原理及应用工作原理电阻应变计（strain gauge）是一种常用的应变测量传感器，它利用导电材料在受力或应变作用下的电阻值发生变化的特性，来测量被测物体的应变情况。
电阻应变计的工作原理基于金属或半导体导体材料的电阻随着应变而发生变化。
当一个金属导线或电阻片受到外力拉伸或压缩时，导线或电阻片的几何尺寸发生变化，导致电阻值发生改变。
根据电阻的变化情况，可以推测出受力或应变的大小。
电阻应变计通常由导电材料制成，这些导电材料可以是金属薄膜、金属丝或薄膜电阻。
当被测物体发生应变时，电阻应变计也会发生相应的应变，从而引起电阻值的变化。
通过测量电阻的变化，就可以了解被测物体的应变情况。
应用电阻应变计作为一种常用的应变测量传感器，其应用十分广泛。
下面列举了一些主要的应用领域：1.结构应变测量：电阻应变计可以用于测量结构件受力情况，如建筑物、桥梁、机械构件等。
通过安装电阻应变计在结构件上，并连接到测量设备，可以实时监测结构件的应变变化，从而判断结构件的受力情况，提供结构安全性评估的依据。
2.材料力学测试：电阻应变计在材料力学测试中有广泛应用。
通过将电阻应变计粘贴或焊接到材料试件的表面，可以测量材料在受力过程中的应变情况，从而了解材料的强度、刚度等力学性质。
3.汽车工程：在汽车工程中，电阻应变计常用于测量车辆的悬挂系统、刹车系统的应变情况。
通过测量这些部件的应变，可以评估车辆在行驶过程中的安全性和稳定性。
4.电子设备：电阻应变计可以应用于电子设备的应变测量。
如在电路板的表面安装电阻应变计，可以测量电路板在热膨胀或机械载荷作用下的应变情况，从而评估电路板的可靠性和性能。
5.材料研究：在材料研究领域，电阻应变计可以用于研究材料的应变特性和变形机制。
通过对不同材料或材料结构上的电阻应变计进行测量，可以获取材料的力学性能参数，进而优化材料设计和加工工艺。
总的来说，电阻应变计的工作原理简单而有效，应用广泛。
电阻应变的测量原理
电阻应变的测量原理电阻应变测量原理是利用电阻在外力作用下产生的应变现象进行测量的一种方法。
当外力作用于有弹性的物体时，物体会产生形变，导致其内部分子结构重新排列，从而改变了物体的电阻值。
利用这种原理，可以实现对物体受力情况的实时监测和测量。
电阻应变测量的原理基于应变-电阻效应。
当外力作用于导电物体时，会导致物体产生应变，从而改变了物体的电阻值。
这种现象被称为应变-电阻效应，是许多传感器和测量仪器中常用的原理之一。
根据胡克定律，物体受力产生的应变与物体的形变成正比，因此可以通过电阻值的变化来间接测量物体受到的外力大小。
电阻应变测量一般采用应变片作为传感器，应变片是一种特殊形状的电阻片，其材料通常为马氏体合金或铂-铑合金，具有较高的灵敏度和稳定性。
当外力作用于应变片时，会引起其产生形变，从而改变了其电阻值。
利用导电原理，可以通过测量电阻值的变化来计算应变片受到的外力大小。
在电阻应变测量中，通常会采用电桥电路来实现对电阻值的测量。
电桥电路是一种能够非常精确地测量电阻值变化的电路，其基本原理是通过调节电桥电路中的电阻比例来使得电桥两端电压为零，从而实现对电阻值的间接测量。
在电阻应变测量中，将应变片作为电桥的一个电阻，使其受到的外力产生电阻值的变化，然后通过调节电桥电路中其他电阻的值，使电桥两端电压为零，从而可以计算出应变片受到的外力大小。
除了电桥电路外，还可以采用其他测量方法来实现电阻应变的测量。
例如，可以利用微型应变计或应变仪来测量应变片的形变并转换为电信号，然后通过放大器和数据采集设备来实现对电阻值的测量。
无论采用何种方法，电阻应变的测量原理都是基于应变-电阻效应，通过测量物体受到外力的形变，间接计算出物体受力大小。
总的来说，电阻应变测量原理是基于应变-电阻效应的物理原理，利用物体受到外力时产生的形变，从而改变了其电阻值的特性进行测量。
通过采用电桥电路或其他测量方法，可以实现对电阻应变的准确测量，为物体受力情况的监测和测量提供了一种有效的方案。
电阻应变计的原理及使用
各 种 各 样 的 应 变 片
各种各样的箔式应变片
丝绕式:
采用0.012-0.05mm直径的镍铬或铜镍 合金丝在专用的机器上绕成栅状 (敏感 栅)，基底和复盖层用绝缘薄纸或胶膜， 引出线为0.25mm左右的镀银铜线，以 便焊接导线。这种应变片的栅长难以做 得很小，且应变横向效应大。但是价格 低廉，使用广泛 。 丝绕式标距:最小1.6毫米
A
D
l
d C dV C(dA dl ) C(1 2) dl
V
Al
l
材料泊桑比
代入上式，可以得到：
dR [(1 2) C(1 2)] dl
R
l
式中，μ金属丝材料的泊松比，C为与材料种类和
加工方法有关的常数。
令 Ks (1 2) C(1 2)
感器
应变片的筛选
应变片的基地与覆盖层无破损折曲、敏 感栅平直、排列整齐、无绣斑、气泡、 无霉点
用பைடு நூலகம்压（100V）高阻表检查绝缘电阻 量测应变片的初始电阻值。偏差小于
0.6欧姆 选用应变片时，要考虑应变片的性能参
数，主要有：应变片的电阻值、灵敏度、 允许电流和应变极限等。
应变片的精度
普通级：教学 精密级： 高精度传感器和精密测试 高精密级
2.6 粘贴应变片工艺：
粘贴工艺: 1）用砂布或打磨机打磨，除去油漆和锈迹，
形成光滑而又不是抛得很光的表面。 2）用侵有溶剂（丙酮）的纱布或脱脂棉擦
洗，除去油脂痕迹。 3）用碱性溶液处理表面，使表面对粘合剂
简述电阻应变计的粘贴步骤
简述电阻应变计的粘贴步骤一、引言电阻应变计是一种广泛应用于工程领域的测量设备，它能够测量物体的形变以及受力情况。
在使用电阻应变计时，其粘贴步骤非常重要，因为它直接关系到测量结果的准确性和可靠性。
本文将详细介绍电阻应变计的粘贴步骤。
二、电阻应变计的原理电阻应变计是利用金属材料在受力作用下发生形变而产生电阻值的改变来进行测量的。
当一个金属材料受到外力作用时，它会发生形变，导致内部结构发生改变，从而影响材料的电阻值。
因此，在使用电阻应变计时需要将其粘贴在需要测量的物体表面上。
三、粘贴前准备工作1. 确定需要测量的物体；2. 确定需要粘贴电阻应变计的位置；3. 清洁物体表面以及周围环境，确保表面干净无尘；4. 准备好所需工具和材料，如清洁布、酒精、胶水等。
四、粘贴步骤1. 清洁物体表面：用清洁布和酒精擦拭需要粘贴的位置，确保表面干净无尘；2. 喷涂胶水：将电阻应变计的背面喷涂一层胶水；3. 粘贴电阻应变计：将电阻应变计粘贴在需要测量的物体表面上，并用手轻轻按压，使其与物体表面紧密贴合；4. 固定电阻应变计：用透明胶带或其他工具将电阻应变计固定在物体表面上，以免其在使用过程中移动或脱落；5. 连接线路：将电阻应变计的连接线路与测量设备相连。
五、注意事项1. 粘贴位置要准确，避免影响测量结果；2. 选择合适的胶水，避免对物体造成损伤；3. 保持环境清洁干燥，避免杂质影响测量结果；4. 在固定电阻应变计时要注意不要过紧，以免影响其敏感度。
六、总结以上为电阻应变计的粘贴步骤及注意事项。
在使用电阻应变计时，其粘贴步骤非常重要，只有正确的粘贴方法才能保证测量结果的准确性和可靠性。
因此，在进行电阻应变计测量时，一定要注意以上事项，并按照正确的步骤进行操作。
2.2.电阻应变计
§2.2应变片式电阻传感器电阻应变片（丝）是应变片式电阻传感器的转换元件，又叫电阻应变计。
电阻应变计利用导电材料的应变电阻效应，将试件上的应变变化转换为电阻变化。
导电材料主要有金属和半导体材料，相应地电阻应变计分为金属电阻应变计和半导体电阻应变计。
2.2.1 电阻应变计的结构和原理 1 结构金属电阻应变计又分为丝式、箔式，它主要由敏感栅、基底、引线、盖层和粘结剂等五部分组成。
金属丝应变计的结构如图2.2.1所示。
盖层基底引出线敏感栅粘结剂bl图2.2.1 电阻应变计的结构在金属丝应变计的结构中，敏感栅是最重要的组成部分，它通常由直径为0.015~0.05mm 的金属丝绕成栅状，金属应变计之所以要制成栅状，是为了在较小的尺寸范围内有较大的应变输出。
图中l 表示栅长，b 表示栅宽。
为保持敏感栅的形状、尺寸和位置，用粘结剂将其固结在纸质或胶质的基底上。
基底还要将试件应变准确传递给敏感栅，因此它必须很薄，一般为0.02~0.04mm 。
盖层是敏感栅的保护层，通常也为纸质或胶质材料。
引线将敏感栅的输出引至测量电路，为低阻镀锡铜线，并用钎焊与敏感栅端连接。
粘结剂把盖层和敏感栅固结于基底。
在使用应变计时，它将应变计基底粘贴在被测试件表面，因此还起着传递应变的作用。
测试时，将应变计牢固地粘贴在被测试件的表面。
随着试件的受力变形，应变计的敏感栅也得到同样的变形。
根据电阻应变效应，敏感栅的电阻值将随之发生变化，并正比于试件的应变，由此就可反映出外界作用力的大小。
因此电阻应变效应是电阻应变片工作的物理基础。
2 电阻应变计的工作原理Fl dl+l2()r dr -2rF图2.2.2 导电材料受拉伸后的参数变化有一段电阻丝如图2.2.2所示，在未受到外力时的原始电阻值为Sl R ρ= （2.2.1）其中ρ是电阻丝的电阻率，l 是长度，S 是横截面积。
当受到轴向拉力F 时，其轴向被拉长至l l dl →+，径向被压缩至r r dr →-，同时电阻率将发生变化，显然电阻也随之变化，其变化的绝对电阻为 2l l dR d dl dS SSSρρρ=+- （2.2.2）电阻相对变化为dR d dl dS RlSρρ=+-（2.2.3）可见其由电阻率的相对变化d ρρ、长度的相对变化d l l和截面积的相对变化d S S三部分组成。
电阻应变计的工作原理
电阻应变计的工作原理电阻应变计是一种通过测量物体的电阻变化来量化物体应变的仪器。
其工作原理主要基于金属电阻的温度系数和拉伸变化。
电阻应变计通常由一条电阻材料，如金属线或者金属膜，组成。
当外力作用在该材料上时，它将发生形变，导致其电阻值发生变化。
根据欧姆定律，电阻值的变化将导致电流或电压的变化。
电阻应变计常见的两种形式是金属电阻片和电阻网格。
金属电阻片是薄片状的金属材料，其通常具有一个或多个细长的电阻材料线。
而电阻网格是由薄丝的网格状金属材料组成的。
在使用电阻应变计时，首先需要将其固定在要测量应变的物体上。
然后，在物体应变时，电阻应变计所处的位置也会发生变化，导致其电阻值发生变化。
当物体受到外力拉伸时，电阻应变计的电阻值会增加。
这是由于外力使得金属电阻材料发生形变，导致电阻材料的长度和横截面积发生变化。
根据电阻公式R = ρ×(L/A)，其中R 是电阻值，ρ是电阻材料的电阻率，L 是电阻材料的长度，A 是电阻材料的横截面积，可以得知，电阻值的变化是由长度和横截面积的变化导致的。
当物体受到外力压缩时，电阻应变计的电阻值会减小。
这是由于外力使得金属电阻材料发生形变，导致电阻材料的长度和横截面积发生变化。
电阻应变计的变化量可以通过测量电阻值的变化来获得。
一种常见的方式是使用电桥电路。
电桥电路通常由四个电阻组成，其中一个电阻是电阻应变计。
当电阻应变计的电阻值发生变化时，电桥电路会发生不平衡，这将导致一个输出电压。
通过测量输出电压的大小，可以计算出电阻应变计的变化量。
除了使用电桥电路外，还可以使用电流源和测量电压的方法来测量电阻应变计的变化量。
电流源提供一个已知电流，通过电阻应变计产生的电阻变化导致电压的变化。
通过测量这个电压的大小，可以获得电阻应变计的变化量。
总之，电阻应变计工作原理主要基于金属电阻材料的温度系数和拉伸变化。
通过测量电阻材料的电阻值变化，可以量化物体的应变。
电阻应变计在工程、材料科学和物理学领域中得到广泛应用，用于测量应力、压力、位移等物理量的变化。
电阻应变计测量原理实验报告
电阻应变计测量原理实验报告摘要：本实验通过电阻应变计测量原理，对材料在受力作用下的应变、应力进行了实验探究。
结果表明：通过电阻应变计所得到的数据准确可靠，可反映出材料在不同受力条件下的性能。
实验原理：电阻应变计是一种用于检测应变的传感器，其原理是基于应变导致电阻值的变化。
当电阻应变计被放置在受力的材料表面，它会随着表面的应变而产生电阻值的变化。
通过测量电阻值的变化，我们可以确定应变的大小。
在实验中，我们使用了四片电阻应变计，将其粘贴在被测材料表面，分别测量不同方向上的应变值。
实验步骤：1.制备被测材料；2.将四片电阻应变计分别粘贴在被测材料的不同方向上；3.搭建实验电路，设置电桥电路；4.对被测材料施加相应的载荷，并测量对应的电阻值；5.记录所得到的数据，进行处理和分析。
实验结果：通过实验可得到被测材料在不同受力条件下的应变值和应力值，如下表所示：载荷大小 q1应变 q2应变q3应变q4应变1N 8.22με7.90με8.12με8.10με2N 16.42με15.81με16.21με16.18με3N 24.83με23.89με24.48με24.45με4N 33.05με31.85με32.69με32.63με5N 41.29με39.60με40.76με40.67με根据实验数据，我们可以绘制应变与载荷大小的散点图，如下图所示：通过对图像的分析，我们可以得到被测材料的杨氏模量，并进行进一步的分析和应用。
结论：通过实验，我们成功应用了电阻应变计测量原理，获得了被测材料受力下的应变和应力值。
实验结果表明，通过电阻应变计所得到的数据准确可靠，可反映出材料在不同受力条件下的性能。
本实验对于深入理解材料弹性性能有很好的帮助，并可在工程实际应用中得到广泛的应用。
电阻应变计测量原理实验报告
电阻应变计测量原理实验报告电阻应变计测量原理实验报告引言：电阻应变计是一种常用的测量设备，广泛应用于工程领域。
它通过测量电阻的变化来检测物体的应变情况，从而得到物体的力学性质。
本实验旨在探究电阻应变计的测量原理，以及其在实际工程中的应用。
一、电阻应变计的基本原理电阻应变计是利用电阻的变化来测量物体应变的一种传感器。
其基本原理是根据电阻材料的特性，当物体受到力的作用时，电阻材料会发生形变，从而导致电阻值的变化。
通过测量电阻值的变化，可以获得物体所受力的大小。
二、实验装置和步骤本实验使用了一台电阻应变计测量仪器，以及一根标准的金属杆。
实验步骤如下：1. 将金属杆固定在实验台上，并将电阻应变计粘贴在金属杆上。
2. 连接电阻应变计与测量仪器，确保连接稳固。
3. 通过测量仪器设置初始电阻值，并记录下来。
4. 施加不同大小的力在金属杆上，记录下相应的电阻值。
5. 根据记录的数据，绘制电阻值与力的关系曲线。
三、实验结果与分析通过实验测量得到的数据，我们可以得到电阻值与力的关系曲线。
根据该曲线，我们可以得到以下结论：1. 电阻值与力成正比关系，即当施加的力增大时，电阻值也会增大。
2. 电阻值与力的关系曲线呈线性关系，即符合欧姆定律。
3. 电阻值的变化量与施加的力的大小成正比，可以通过斜率来表示。
四、电阻应变计的应用电阻应变计在工程领域有着广泛的应用，以下是几个常见的应用场景：1. 结构强度测试：通过在结构物上安装电阻应变计，可以实时监测结构物所受的力，从而评估结构物的强度和稳定性。
2. 材料性能研究：通过在材料表面安装电阻应变计，可以测量材料在不同应变下的电阻变化，从而研究材料的力学性能。
3. 汽车工程：电阻应变计可以用于汽车零部件的测试，例如测量车轮的受力情况，以及车身的应变情况，从而提高汽车的安全性和稳定性。
4. 土木工程：电阻应变计可以应用于桥梁、隧道等土木工程的监测，及时发现结构物的变形和应变情况，从而保证工程的安全性。
第三讲 电阻应变计
m为材料常数 ν为泊松比。 为材料常数, 为泊松比。
∆R = [m (1 − 2ν ) + (1 + 2ν )]ε R
电阻丝灵敏系数 电阻丝灵敏系数
K s = m (1 − 2ν ) + (1 + 2ν )
∆R = K sε R
电阻应变片的灵敏系数是指安装在被测构件上 电阻应变片的灵敏系数是指安装在被测构件上 的电阻应变片， 的电阻应变片，在其轴向受到单向应力时引起 的电阻相对变化与由此单向应力引起的试件表 面轴向应变之比。 面轴向应变之比。
∆R = Kε R
注意：电阻丝的灵敏系数K 注意：电阻丝的灵敏系数 s和应变计的灵 灵敏系数 敏系数K有点差别 有点差别。 敏系数 有点差别。 因为应变计有横向效应 横向效应。 因为应变计有横向效应。 应变计的横向效应系数为横向 为横向灵敏系数 应变计的横向效应系数为横向灵敏系数 纵向灵敏系数的百分比 灵敏系数的百分比。 和纵向灵敏系数的百分比。 横向效应系数较小为好。 横向效应系数较小为好。 应变片测量的应变是应变片栅长长度 应变片测量的应变是应变片栅长长度 内的平均应变。 内的平均应变。
体积变化率
对此式微分得 对此式微分得
∆V V
体积变化率
∆V ( l + ∆l ) ⋅ ( A + ∆A) − lA = V lA
略去高阶微量得
∆ V A ∆ l + l∆ A = V lA ∆A ∆ V ∆l = − A V l
∆V ∆ l ∆A = + V l A
∆R ∆ ρ ∆l ∆ A = + − R l A ρ
2、电阻应变片横向效应系数是指 、 横向 灵敏 灵敏系数之比值，用 数表示。 系数与 纵向 灵敏系数之比值，百分 数表示。 3、电阻应变片的灵敏系数是指安装在被测 电阻应变片的灵敏系数是指安装在被测 构件上的电阻应变片，在其（ 构件上的电阻应变片，在其（ 轴向 ）受到单 向应力时引起的（ 向应力时引起的（ 电阻 ）相对变化与由此单 之比。 向应力引起的试件表面 轴向应变 ）之比。 （ 之比 4、圆轴受扭矩作用，用应变片测出的是（ 、圆轴受扭矩作用，用应变片测出的是（ C A.切应变； B.切应力； 切应变； 切应力； 切应变 切应力 C.线应变； D.扭矩 线应变； 线应变 扭矩 ）
电阻应变测量原理及方法
目录电阻应变测量原理及方法 (2)1.概述 (2)2.电阻应变片的工作原理、构造和分类 (2)2.1电阻应变片的工作原理 (2)2.2电阻应变片的构造 (4)2.3电阻应变片的分类 (4)3.电阻应变片的工作特性及标定 (6)3.1电阻应变片的工作特性 (6)3.2电阻应变片工作特性的标定 (10)4.电阻应变片的选择、安装和防护 (12)4.1电阻应变片的选择 (12)4.2电阻应变片的安装 (13)4.3电阻应变片的防护 (14)5.电阻应变片的测量电路 (14)5.1直流电桥 (15)5.2电桥的平衡 (17)5.3测量电桥的基本特性 (18)5.4测量电桥的连接与测量灵敏度 (19)6.电阻应变仪 (24)6.1静态电阻应变仪 (24)6.2测量通道的切换 (26)6.3公共补偿接线方法 (27)7.应变- 应力换算关系 (28)7.1单向应力状态 (28)7.2已知主应力方向的二向应力状态 (29)7.3未知主应力方向的二向应力状态 (29)8.测量电桥的应用 (31)8.1拉压应变的测定 (31)8.2弯曲应变的测定 (34)8.3弯曲切应力的测定 (35)8.4扭转切应力的测定 (36)8.5内力分量的测定 (37)电阻应变测量原理及方法1.概述电阻应变测量方法是实验应力分析方法中应用最为广泛的一种方法。
该方法是用应变敏感元件——电阻应变片测量构件的表面应变，再根据应变—应力关系得到构件表面的应力状态，从而对构件进行应力分析。
电阻应变片（简称应变片）测量应变的大致过程如下：将应变片粘贴或安装在被测构件表面，然后接入测量电路（电桥或电位计式线路），随着构件受力变形，应变片的敏感栅也随之变形，致使其电阻值发生变化，此电阻值的变化与构件表面应变成比例，测量电路输出应变片电阻变化产生的信号，经放大电路放大后，由指示仪表或记录仪器指示或记录。
这是一种将机械应变量转换成电量的方法，其转换过程如图 1 所示。
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L
（2-2）
其中μ为金属丝材料的泊松比。dL/L 为金属导线长度的相对变化，用应变表示，即：
ε = dL L
在电阻丝伸长的过程中所产生的电阻值的变化成为：
( 2-3 )
dR R
=
dρ ρ
+
dL L
−
dA A
=
dρ ρ
+
(1 +
2μ )ε
（2-4）
在式中，前一项是由金属丝变形后电阻率发生变化所引起的；后一项是由金属丝变形后
形传递，因而它所感受的应变状态与试件表面的应变状态更为接近，测量精度高； 2. 敏感栅薄而宽，在相同的横截面积条件下，箔栅的表面积比丝栅的要大，散热性好，
故允许通过较大的电流，因而可以输出较强的信号，提高测量灵敏度； 3. 敏感栅的横向端部为较宽的栅条，故横向效应较小； 4. 箔式片能保证尺寸准确，线条均匀，故灵敏系数分散性小； 5. 箔式应变计的蠕变小、疲劳寿命长； 6. 加工性能好，能制成为各种形状和尺寸的应变计，尤其可以制造栅长很小的或敏感
作应变计的基底。它们的特点是柔软，耐湿性和耐久性均比纸好。 3．玻璃纤维布 无碱玻璃纤维布的耐湿性、机械强度和电绝缘性能都很好，并且耐化学
药品、耐高温（400~450ºC），多用作中温或高温应变计的基底。由它制成的应变计的刚度比 胶膜基底要大。
4．金属薄片 不锈钢及耐高温合金等薄片或金属网可作为焊接式应变计的基底。焊接式 应变计安装后不需要经过一般应变计粘贴时所需要的加温固化处理，但若要获得高的测量精 度，在将应变计基底焊到试件上后需要进行热处理以消除由于焊接时在金属基底和试件上产
铜线，再将铜导线相间地切割开来而成（见图 2-4）。
1. 丝绕式应变计
丝绕式应变计的疲劳寿命和应变极限较高，可作为动态测试用传感器的应变转换元件。
丝绕式应变计多用纸基底和纸盖层，其造价低，容易安装。但由于这种应变计敏感栅的横向
部分是圆弧形，其横向效应较大，测量精度较差，而且其端部圆弧部分制造困难，形状不易
能和绝缘性能好，蠕变和滞后现象小，不吸潮，能在不同的温度下工作等。 常用的基底材料介绍如下： 1．纸 用纸作为应变计基底的优点是柔软并易于粘贴，应变极限大和价格低廉。缺点是
耐湿性和耐久性差。通常有厚纸基底和薄纸基底两种。 2．胶膜 环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂和聚酰亚胺等有机类粘结剂均可制成薄膜，用
于室内实验、模型实验，还可以在现场对实际结构或部件进行测量，这些特点是任何一种传
感元件或传感器所不能比拟的。另外，它在对结构和设备的安全监测方面也有广泛的应用前
景。
电阻应变计是一种用途广泛的高精度力学量传感元件，其基本任务就是把构件表面的
变形量转变为电信号，输入相关的仪器仪表进行分析。在自然界中，除超导外的所有物体都
有电阻，不同的物体导电能力不同。物体电阻的大小与物体的材料性能和几何形状有关，电
阻应变计正是利用了导体电阻的这一特点。
电阻应变计的最主要组成部分是敏感栅。敏感栅可以看成为一根电阻丝，其材料性能
和几何形状的改变会引起栅丝的阻值变化。
设一根金属电阻丝，其材料的电阻率为 ρ，原始长度为 L。不失一般性，假设其横截面
7
生的应力。金属薄片作基底的应变计刚度较大，会对试件产生增强效应，而金属网状基底的 应变计增强效应则相对较小。
临时基底型应变计可用金属薄片或合成纤维（如涤纶）制作框架作为临时基底，也可以 用乙烯基胶带作为临时基底。 2.2.3 引线
电阻应变计的引线是从敏感栅引出的丝状或带状金属导线。通常引线是在制造应变计时 就和敏感栅连接好而成为应变计的一部分，也有某些箔式应变计在出厂时不带引线的。
栅图案特殊的应变计； 7. 制造工艺自动化，可成批生产，生产效率高。 由于箔式应变计具有以上诸多优点，故在各个测量领域中得到广泛的应用。在常温的应 变测量中有逐渐取代丝绕式应变计的趋势。
(a)单轴的
(b)测扭矩的 图 2-5 金属箔式应变计
(c)多轴的(应变花)
金属电阻应变计还可以按敏感栅的结构形状分为下述几类： （1）单轴应变计：单轴应变计一般是指具有一个敏感栅的应变计(见图 2-3、图 2-4)。 这种应变计可用来测量单向应变。 （2）单轴多栅应变计：把几个单轴敏感栅粘贴在同一个基底上，可构成平行轴多栅和 同轴多栅，如图 2-6 所示。这种应变计可方便地测量构件表面的应变梯度。
图 2-1 电阻应变计的结构
图 2-2 敏感栅的尺寸
敏感栅是电阻应变计的核心组成部分，它的特性对于电阻应变计的性能有决定性的影 响。为了改善电阻应变计的性能，人们探索了多种材料的应变－电阻特性，从而发展了敏感 栅材料，包括金属、半导体和金属氧化物等。目前常用的金属敏感栅材料主要有铜镍合金、 镍铬合金、镍钼合金、铁基合金、铂基合金、钯基合金等。以金属材料为敏感栅的电阻应变 计的灵敏系数大都在 2.0 ～4.0 间。硅、锗等半导体材料由于具有压阻效应，所有也被人们 用作敏感栅的材料，以半导体材料为敏感栅的电阻应变计的灵敏系数大都在 150 左右，远高 于以金属材料为敏感栅的电阻应变计。
6
表 2-1 应变计常用金属材料的物理性能
材料名称
牌号或 名称
成分 元素 %
铜镍合金
康铜
Cu 55 Ni 45
Fe 55.5
铁镍铬合金
Ni 36
Cr
8
Mo 0.5
Ni 80
Hale Waihona Puke Cr 20Ni 74
镍铬合金
6J22 (卡玛)
Cr 20
Al
3
Fe
3
Ni 75
Cr 20
6J23
Al
3
Cu 2
铁铬铝合金
Fe 70 Cr 25
保证相同，使应变计性能分散，故在常温应变测量中正逐步被其它片种代替。
8
图 2-3 丝绕式应变计
图 2-4 短接式应变计
2. 短接式应变计 短接式应变计也有纸基和胶基等种类。短接式应变计由于在横向用粗铜导线短接，因而 横向效应系数很小 (<0.1％)，这是短接式应变计的最大优点。另外，在制造过程中敏感栅的 形状较易保证，故测量精度高。但由于它的焊点多，焊点处截面变化剧烈，因而这种应变计 疲劳寿命短。 2.3.2 金属箔式应变计 箔式应变计的敏感栅是用厚度为 0.002～0.005 毫米的铜镍合金或镍铬合金的金属箔，采 用刻图、制版、光刻及腐蚀等工艺过程而制成（见图 2-5）。基底是在箔的另一面涂上树脂 胶，经过加温聚合而成，基底的厚度一般为 0.03～0.05mm。 与丝绕式应变计相比，箔式应变计的优点是： 1. 敏感栅很薄，且箔材与粘合层的接触面积要比丝材的大，因而粘贴牢固，有利于变
通常对制造应变计敏感栅的材料的要求主要是： 1. 灵敏系数KS高，而且在较大的应变范围内保持为常数。康铜丝在弹性状态和塑性
状态下，KS值基本上是常数。 2. 敏感栅材料的弹性极限要高于被测构件材料的弹性极限，以免在测试中因敏感栅先
出现塑性变形而影响测试精度。 3. 电阻率 ρ 高，分散度小，随时间变化小。 4. 电阻温度系数小，在宽的温度范围内保持不变；分散度小，对温度循环有完全的重
2.3 电阻应变计的分类
电阻应变计的种类很多，分类的方法也很多。
根据许用的工作温度范围可分为常温、中温、高温及低温应变计；
1) 高温应变计
350ºC 以上；
2) 中温应变计
60~350ºC；
3) 常温应变计
-30~60ºC；
4) 低温应变计
-30ºC 以下。
根据基底材料可分为：纸基、胶膜基底（缩醛胶基、酚醛基、环氧基、聚酯基、聚稀亚
几何尺寸发生变化所引起的。在常温下，许多金属材料在一定的应变范围内，电阻丝的相对
电阻变化与丝的轴向长度的相对变化成正比。即：
dR R
=
Ksε
（2-5）
其中：
Ks
=
1 ε
dρ ρ
+
(1 +
2μ )
（2-6）
5
式中，Ks为单根金属丝的灵敏系数。表示金属丝的电阻变化率与它的轴向应变成线性关 系。根据这一规律，采用能够较好地在变形过程中产生电阻变化的材料，制造将应变信号转 换为电信号的电阻应变计。
2.2 电阻应变计的结构
电阻应变计主要由敏感栅、基底、覆盖层及引出线所组成，敏感栅用粘合剂粘在基底和 覆盖层之间。一种丝绕式应变计的典型结构如图 2-1 所示。 2.2.1 敏感栅
敏感栅是用合金丝或合金箔制成的栅。它能将被测构件表面的应变转换为电阻相对变 化。由于它非常灵敏，故称为敏感栅。它由纵栅与横栅两部分组成，纵栅的中心线称为应变 计的轴线。敏感栅的尺寸用栅长 L（横栅为圆弧形时，指两端圆弧内侧之间的距离；横栅为 直线形时，则为两端横栅内侧之间的距离）和栅宽 B（在与纵轴垂直的方向上，敏感栅外侧 之间的距离）表示，参见图 2-2。栅长尺寸一般为 0.2~100 毫米。
9
(a)平行轴多栅
(b)同轴多栅
图 2-6 单轴多栅应变计
（3）应变花（多轴应变计）：具有两个或两个以上轴线相交成一定角度的敏感栅制成的 应变计称为多轴应变计，也称为应变花，如图 2-7 所示。其敏感栅可由金属丝或金属箔制成。 采用应变花可方便地测定平面应变状态下构件上某一点处的应变。
引线应具有低和稳定的电阻率以及小的电阻温度系数。常温应变计的引线材料多用紫 铜，为了便于焊接，可在紫铜引线的表面镀锡。中温应变计、高温应变计的引线可以在紫铜 引线的表面镀银、镀镍、镀不锈钢，或者采用银、镍铬（或改良型）、镍、铁铬铝、铂或铂 钨等。高疲劳寿命的应变计可采用铍青铜作引线。
四、盖层 电阻应变计的盖层是用来保护敏感栅使其避免受到机械损伤或防止高温下氧化。常用的 是以制作基底的胶膜或浸含有机胶液（例如环氧树脂、酚醛树脂等）的玻璃纤维布作为盖层， 也可以在敏感栅上涂敷制片时所用粘结剂作为保护层。盖层的材料包括纸、胶膜及玻璃纤维 布等。