应变传感器浅析

发布时间:2018/5/21 17:33:04

  应变式传感器通过自身形变导致电阻改变来测量应变。具有测量分辨率高、测量范围宽、不受电磁干扰、耐腐蚀、抗冲击振动、抗疲劳、使用寿命长等优点。广泛应用于桥梁、大坝、输油输气管道、海洋石油平台、矿山机械等大型结构的长期健康检测,也可以做为敏感元件直接埋设到智能材料中。

  

  应变传感器包括两部份,一是弹性敏感元件,将被测量转换为应变;二是应变片,将应变转化为电阻的变化。

  传感器长期稳定性是指传感器在使用过程中其各种技术指标随时间而变化的程度。传感器基本技术指标共有十多项,把这些具体指标的长期稳定性问题放在一起讨论是很困难。这是因为传感器多项技术指标之间不相互联系,其间不存在简单的数学关系,其关联的技术和理论知识面广而且很复杂。

  根据传感器的工作原理,引起传感器零点输出值变化的因素是传感器工作电路中电阻的变化。传感器在制造、使用过程中由于哪些因素影响引起传感器工作电路电阻的变化是所要研究的本质问题。

  应变传感器的长期稳定性是国内传感器行业非常关心的问题。由于应变传感器在工程应用中,除了其自身物理特性造成的不稳定外,还受应变片粘贴方法,被测试件弹性体残余应力等外界因素影响。本文从材料力学,量子力学和电子学方面深入探讨了造成应变传感器不稳定性的本质原因,并总结了改善不稳定性常用的方法。由于造成应变传感器测试系统不稳定的因素很多,如焊接方法,测试中连接线的摆动等,本文只分析总结了最本质的一些原因,并给出了一些工程中最常见的改善方法,更全面的方法还得在以后工程应用中不断总结积累。

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