應(yīng)變片是由排列成柵狀的高阻金屬絲、高阻金屬箔或半導(dǎo)體粘貼在絕緣的基片上構(gòu)成。上面貼有覆蓋片(即保護片),電阻絲兩端焊有較粗的銅絲作引線,以便與測量電路連接。
將應(yīng)變片貼在被測定物上,使其隨著被測定物的應(yīng)變一起伸縮,這樣里面的金屬箔材就隨著應(yīng)變伸長或縮短。很多金屬在機械性地伸長或縮短時其電阻會隨之變化。應(yīng)變片就是應(yīng)用這個原理,通過測量電阻的變化而對應(yīng)變進行測定。一般應(yīng)變片的敏感柵使用的是銅鉻合金,其電阻變化率為常數(shù),與應(yīng)變成正比例關(guān)系。即:
其中,R:應(yīng)變片原電阻值Ω(歐姆),ΔR:伸長或壓縮所引起的電阻變化Ω(歐姆),K:比例常數(shù)(應(yīng)變片常數(shù)),ε:應(yīng)變。
不同的金屬材料有不同的比例常數(shù)K。銅鉻合金的K值約為2。這樣,應(yīng)變的測量就通過應(yīng)變片轉(zhuǎn)換為對電阻變化的測量。但是由于應(yīng)變是相當微小的變化,所以產(chǎn)生的電阻變化也是極其微小的。
要精確地測量這么微小的電阻變化是非常困難的,一般的電阻計無法達到要求。為了對這種微小電阻變化進行測量,我們使用帶有惠斯通電橋的專用應(yīng)變測量儀。
1、按結(jié)構(gòu)分:單片、雙片、特殊形狀
2、按材料分:
金屬式體型——絲式、箔式、薄膜型;
半導(dǎo)體式體型——薄膜型、擴散型、 外延型、PN結(jié)型
3、按使用環(huán)境:高溫、低溫、高壓、磁場、水下;