应变片贴片技术共5页文档

实验一应变片的布置与粘贴技术应变片的粘贴方法根据应变片，粘贴剂，使用环境的不同而不同。

这里以常温室内测量为例。

选用普通型应变片（带有导线的KFG应变片），速干性粘贴剂（KH502胶），铝合金试件。

一、实验目的1、进一步了解应变片的结构、种类。

2、了解应变片粘贴工艺过程，初步掌握粘贴技术，粘贴质量的检查与防潮措施。

二、实验步骤1、根据实验目的，确定贴片位置和组桥方式。

布片时依据的主要原则是：a, 使测量载荷的灵敏度最高，即将应变片的灵敏轴线（即应变片的纵轴线，当这条轴线平行于最大的机械主应变方向时，应变片产生的电阻值变化最大），与试件的最大应变方向一致。

b, 清除非测量载荷对电桥输出的影响。

c, 能进行温度补偿。

2、粘贴电阻应变片的工艺过程如下：a, 初步判断应变片的好坏：拿到电阻应变片以后，用万用表测量一下电阻应变片有无电阻值，如果没有测到电阻值，立即找老师更换一片应变片，并将此初始电阻值记录下来。

b, 试件表面处理（除锈，保护膜）：在试件贴片部位需要处理的面积应大于应变片的基底面积。

清除试件表面的锈斑、漆块、油渍、残余的胶水痕迹等，并用脱脂棉沾少许酒精擦洗。

用砂纸（200目～300目）将贴片处打磨出与应变片轴线成45度角的交叉纹路，以增加试件与应变片之间的摩擦力，保证粘贴的强度。

c、确定粘贴位置：在需要测量应变的位置做好记号,使用4H 以上的硬质铅笔或划线器，用划线器轻轻划出中心线，注意在使用划线器时，不要留下深的刻痕,d、对粘贴面的脱脂和清洁：用脱脂棉球蘸丙酮溶液（或无水酒精）擦洗试件，直到试件上没有污痕为止，在清洁过程中，注意要沿着一个方向用力擦拭。

如果来回擦拭会使污物反复附着，无法擦拭干净。

e、滴粘接剂：在划中心线的位置滴一滴粘贴剂，如果涂抹粘贴剂的话，先涂抹部分的粘贴剂会出现硬化，使粘性下降，因此不使用涂抹的方式，而是把粘接剂滴在试件上。

f、粘贴：首先要确认好应变片的正反面，然后迅速的将应变片贴上，贴片时要保证应变片的中心线与试件上所划的中心线对准。

钢筋表面应变片贴法1、打磨。

用220# —400# 粒度范围的砂纸打磨钢筋表面，区域大小0.8*1.5cm（因为应变片规格0.4*1.0cm），打磨好之后在贴片处轻轻打出与贴片方向呈45度角的交叉条纹；2、清洗。

用浸有丙酮或酒精的脱脂棉球清洗贴片处，直到棉球上看不见污渍为好，清洗时一定要沿单一方向进行，不要来回交替擦洗；3、贴片。

蘸取502胶，轻轻甩掉多余的胶液，然后将片子放于规定的粘贴位置（必须准确放置在规定的位置），盖上一层聚四氟乙烯膜沿应变片轴线方向用手指滚压3~4次，排净气泡并挤出多余胶液，约1分钟后从无引线端慢慢揭下聚四氟乙烯膜，下次继续使用；4、焊线。

用20w电烙铁及60%*0.8m/m焊锡焊接；5、绝缘处理。

用绝缘胶带将焊接裸露处与构件隔绝，同时将两线隔绝；6、固线。

用胶带将线固定在构件上，同时留有松弛段，胶带包紧即可，切忌过厚；7、涂胶。

（用AZ—709胶轻轻均匀涂一薄层于应变片裸露部分，对裸露部分进行防护），将703胶均匀涂于应变片上，达到完全覆盖片子即可；8、包扎。

用绝缘胶带包住片子，包住即可，切忌太厚、太紧；9、检测。

用万用表—电阻法（200欧姆量程）检测，一般为123欧姆左右。

四、实验原理和方法将电阻应变片牢固地粘贴在应变传感器的弹性敏感元件上，当被测物理量使弹性敏感元件变形时，电阻应变片也随之变形，并产生电阻变化。

将电阻应变片接入电桥电路（见图3-1），如果电桥初始平衡，则应变引起的电阻变化将使电桥失去平衡，产生输出电压U，它和各桥臂的应变片的应变间存在以下关系其中E为桥压，K为应变片的灵敏系数。

若经电阻应变仪作信号变换后送到记录仪器，就能得到反映被测物理量变化规律的永久记录。

怎样才能把电阻应变片牢固地粘贴在试件上？应当怎样把应变片接入电桥才能得到最大的输出，并尽量抑制不需要的输入？这是本次实验中要学习的内容。

五、实验步骤（一）、电阻应变片的粘贴1.用万用电表检查电阻应变片，选择阻值接近的四片应变片待用。

应变片粘贴实用技巧------卡尔. 霍夫曼目录1 绪论2 应变片的安装2.1 贴片工的职责和作用2.2 粘贴剂的种类2.2.1 各种HBM应变片粘贴剂的特性2.3 粘贴剂的使用2.3.1 在金属表面粘贴的准备工作2.3.2 在非金属表面粘贴的准备工作2.3.3 应变片在医学领域的使用2.3.4 应变片的准备2.3.5 粘贴过程2.3.6 预防措施3 电缆连接3.1 焊接工具、焊接材料和配线3.1.1 焊接烙铁3.1.2 烙铁头3.1.3 焊料（软焊料）3.1.4 熔融3.1.5 焊接终端3.1.6 导线材料3.2 实用技巧3.2.1 焊接技巧3.2.2 电缆连接技巧4 中间检查4.1 视觉检查4.2 应变片电的连续性4.3 连接电缆的电阻4.4 应变片的绝缘电阻4.5 连接电缆的绝缘电阻5 已安装的应变片的防护5.1 已安装的应变片防护层的使用技巧5.2 常用的防护材料6 参考文献1 绪论2 应变片的安装2.1 贴片工的职责和作用为了正确测量传递的样件的变形，贴片工需要将应变片紧紧地贴在样件上。

根据不同的条件、影响因素和适用性，需要不同的贴片工和不同的粘贴方法。

粘贴起着重要的作用。

考虑到应变片粘贴的适用性，这种连接方法就有些特别优点：●连接各种材料，甚至不同材料的可能性。

根据不同的接合剂，粘贴在室温或高温环境中进行。

●2.2 粘贴剂的种类2.2.1 各种HBM应变片粘贴剂的特性2.3 粘合剂的使用2.3.1 在金属表面粘贴的准备工作2.3.2 在非金属表面粘贴的准备工作2.3.3 应变片在医学领域的使用2.3.4 应变片的准备2.3.5 粘贴过程2.3.6 预防措施3 电缆连接3.1 焊接工具、焊接材料和配线3.1.1 焊接烙铁3.1.2 烙铁头3.1.3 焊料（软焊料）3.1.4 熔融3.1.5 焊接终端3.1.6 导线材料3.2 实用技巧3.2.1 焊接技巧3.2.2 电缆连接技巧4 中间检查4.1 视觉检查应变片和电缆连接应该用6X放大率的放大镜检查，检查如下：●边缘没有焊接好●不可靠的焊接●熔解残余物4.2 应变片的连续性4.3 连接电缆的电阻4.4 应变片的绝缘电阻4.5 连接电缆的绝缘电阻5 已安装的应变片的防护应变片的粘贴必须防止机械和化学的影响，甚至在理想状态下，例如试验室，假如没有合适的方法，粘贴的应变片的性能也会随着时间下降。

实验应力分析实验指导书实验一电阻应变片的粘贴技术应变片的粘贴技术包括应变片的分选、试件表面处理、应变片粘贴、质量检查、联结导线及防护等环节，应变片粘贴质量的优劣，直接影响应变电测的精度。

从事实验应力分析的工程技术人员，都应掌握这项基本操作技术。

一、实验目的：初步掌握电阻应变片的粘贴技术、焊接技术。

二、实验设备和器材1．电阻应变片，每实验小组一包约10枚；2．502胶水（氰基丙烯酸酯粘接剂）；3．25W电烙铁、电吹风、镊子、砂纸等工具；4．兆欧表（测绝缘电阻用）；5．万用表；6．丙酮等清洗器材；7．框架试件、纯弯曲梁试件，温度补偿片；三、实验内容：按图四所示应变片位置，在补偿快上或等强度梁上粘贴2片应变片。

四、实验方法和步骤1用电桥测量同一包装袋中的各应变片电阻值，选择电阻值差在0.5欧姆内的2枚应变片粘贴用；2．将试件待贴位置用细纱纸打成45咬叉纹，除掉绣迹；3．用丙酮醮棉球将应变片位置擦洗干净，直到擦过的棉球不变色为止。

按图4所示位置用尖刀画出贴片方向线，然后再用棉球擦一次；4．一手捏住应变片引出线，一手拿502胶水瓶，在应变片基底底面上涂抹一层薄胶水，并迅速将应变片平放在试件贴片位置上，让胶水均匀分布在整个粘贴面上，使应变片基准箭头对准方向线，将一小片聚四氟乙烯薄膜盖在应变片上，用大拇指垂直挤压应变片半至一分钟（注意按时不要使应变片错动，其压力约为半公斤）。

轻轻掀开薄膜，检查有无气泡、翘曲等现象，否则需要重贴。

注意胶水不要用的太多或太少，过多则胶水太厚影响应变片性能，过少则粘接不牢靠不能准确传递应变。

502胶有刺激性气味，切不可滴及眼睛；5．用万用表检查应变片的电阻值应与粘贴前一致，如属敏感栅断开则需要重贴。

6．将接线端子上先挂上锡，然后将接线端子粘贴在应变片根部，待全部干燥后将导线一端与应变片引线一端分别焊接于端子上，焊接时间要短，焊点要求光滑、小巧、成球状。

7．用电吹风加热固化，然后用兆欧表检查各应变片（一根导线）与试件之间的绝缘电阻，其值一般应大于50兆欧姆。

电阻应变片的粘贴技术应变片的粘贴是电测法的重要工序，贴片的质量对测量的可靠性影响极大，必须给予足够重视。

（1）应变片的准备：检查应变片的丝栅是否整齐，引出线是否牢固，底基之间是否有汽泡。

检查没问题时，方可以用四位电桥对电阻值进行分选，把阻值相差在±0.5Ω 的片包装在一起，工作片和补偿片最好使用同一包的。

否则，若初始电阻值相差超过 0.5Ω 以上时，应变指示器将不易调节初始平衡。

（2） 构件表面的处理： 首先用刮刀或锉刀清除构件表面的油漆、 氧化皮和污垢，然后用砂轮将表面打平，再用砂布磨光，一般达到▽4~▽5，打磨面积约为应变片面积的 3—5 倍。

最后用划针在测点处画出贴片方位线。

（3）贴片：贴片前先用棉纱或脱脂棉球蘸丙酮或无水酒精、四氯化碳，擦洗测点表面二、三次，制止无污垢为止。

清洗后的表面不要用手再摸。

在应变片粘贴表面上涂一薄层粘结剂，然后放在测点位置上，将片的方位线对准划在构件上的方位线。

在应变片上盖一张塑料膜（聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯） ，一手捏住引线（定位） ，另一手的拇指（或食指）滚压塑料上表面。

要将多余的胶水和气泡完全挤出使应变片粘牢。

切记要使应变片受垂直压力，而不要滑动或转动。

（4）干燥固化：贴片后应按照使用的粘结剂所规定的方法和时间进行干燥固化。

一般选用室温可以固化的粘结剂（如 501、502） ，自然干燥时间约为 15~24 小时。

若在潮湿的环境中贴片，烘干后，应立即采取防潮措施。

（5）粘贴质量检查：首先观察应变片粘贴位置是否正确，粘贴面有无气泡。

用万用表测量应变片是否有短路或断路现象，再用兆欧表检查绝缘电阻应在 50 兆欧姆以上。

（6）导线的焊接与固定：为了保证应变片引出线在焊点的绝缘，焊前在引出线下面粘一层绝缘层（可用绝缘胶布或医用白橡皮粘膏） 。

在导线端头焊上一双头接线架，用胶水把接线架固定住后，再把引出线与接线架焊在一起。

为了防止导线与接线架的焊点折坏，可将导线用金属夹子固定在构件上（用点焊机把夹子点焊在构件上） ，导线端部固定牢是十分必要的，否则当摇曳导线或导线自重都可能将焊头或片子一起扯坏。

实验一电阻应变片的选择、粘贴技术一、实验目的 1.掌握电阻应变片的粘贴工艺过程及方法 2.掌握选择应变片的原那么及粘贴质量的检查二、实验步骤1.目测电阻应变片有无折痕.断丝等缺陷，有缺陷的应变片不能粘贴。

必须更换。

2.用数字万用表或电桥准确测量应变片电阻值的大小。

注意：不要用手或不干净的物品直接接触应变片基底。

测量时应放在干净的书面上，不能使其受力，应保持平直。

记录下各个应变片的阻值，要求应变片阻值准确到小数点后一位数字。

对于标称电阻为120欧姆的应变片，测量时数字万用表必须打到200欧姆档位上。

所测电阻值为原始电阻。

要求同一电桥中各应变片之间阻值相差均不得大于0.5欧姆，否那么,需要更换。

3．试件外表处理：实验所用试件为等强度梁，为了粘贴结实，必须对试件外表进展处理。

〔1〕在等强度梁选择好贴片位置，用细纱纸打磨干净，要求打磨成45度穿插线，如等强度梁上以前贴好的应变片，先用小刀铲掉。

应变片为一次性消耗材料，粘贴后再起下来不能再用。

〔2〕用酒精棉球反复擦洗贴处，直到棉球无黑迹为止。

〔3〕在贴片处划出十字线，作为贴片坐标，再用棉球擦一下。

4．应变片粘贴在502粘贴剂瓶口打一小细孔〔用大头针〕，以便只流出少量胶液，一手捏住应变片的引出线，一手拿502，瓶口向下，在应变片基底上挤一小滴胶水，并用瓶口轻轻涂抹均匀，将多余的胶水甩去，立即放在应变贴片位置。

然后轻轻撕去塑料薄膜。

5.粘贴质量的检查〔1〕目测或用放大镜检查应变片是否粘牢,有无气泡、翘起等现象。

〔2〕用万用表检查电阻值。

正常情况下，阻值与未贴片前的相差无几。

6.焊线用电烙铁将应变片的引线焊接到等强度反梁上的引线焊点处。

注意焊锡不要太多。

7.用兆欧表检查应变片与试件之间的绝缘组织，应大于500M欧。

8.应变片保护用704硅橡胶覆于应变片上，防止受潮。

三、实验所用材料及工具箱式电阻应变片等强度梁502粘接剂万用表剪刀镊子电烙铁焊丝等四、考前须知(1)手指不能直接接触502胶,否那么粘手,注意不要擦到眼睛或衣服上.(2)不要用两手握兆欧表引线端的金属局部，防止触电；不要长时间短路，防止烧毁兆欧表。

一、电阻应变片粘贴技术一、实验目的1.了解电阻应变片的结构、规格、用途等。

2.学会设计布片方案。

3.掌握选片、打磨、粘贴、接线、固定、防护等操作工艺和技术。

二、实验设备及器材1.YD－88便携式超级应变仪。

2.QJ23型电桥。

3.试件、应变片、砂布、镊子、丙酮、药棉、502胶水、玻璃纸等。

4.试件见图1-5。

三、实验原理应变片的构造很简单。

把一条很细具有高电阻率的金属丝，在制片机上排绕后，用胶水粘在两片薄纸之间，再焊上较粗的引出线，就成了早期常用的丝绕式应变片。

应变片一般由敏感栅（即金属丝）、粘结剂、基底、引线及覆盖层五部分组成。

如将应变片固定在被测构件表面上，金属丝随构件一起变形，其电阻值也随之发生变化，而且，这电阻变化与构件应变有确定的线性关系。

应变片已有多种类型，若按敏感栅所用材料来分，有丝绕式应变片、箔式应变片和半导体应变片。

前两种的敏感栅是以金属丝或箔制成，可统称为金属式应变片，工作原理是基于金属丝的电阻应变效应；半导体应变片则是一类较新品种，具有一些独特的优点。

无论何类应变片，其构成不外基底、敏感栅和引线三大部分。

引线是从敏感栅到测量导线之间的过渡部分，用以将敏感栅接入测量电路。

基底用来保持敏感栅及其与引线接头部的几何形状，在应变片安装以后，由它将构件变形传递给敏感栅，并在金属构件与敏感栅之间起绝缘作用。

目前常见的电阻片有以下几种：（1）丝绕式用电阻丝盘绕电阻片称为丝绕式电阻片（见图1-1和图1-2a），目前广泛使用的有半圆弯头平绕式，这种电阻片多用纸底和纸盖，价格低廉，适于实验室广泛使用，缺点是精度较差，横肉向效应系数较大。

（2）短接式这种电阻片的制作比较容易，在一排拉直的电阻丝之间，在预定的标距上用较粗的导线相间地造成短路，这种电阻片有用纸底的，也有用胶底的（见图1-2b）。

短路接式电阻片的优点是几何形状比容易于保证，而且横向效应系数近于零。

图1-2（3）箔式电阻片它是在合金箔（康铜箔或镍铬箔）的一面涂胶形成胶底，然后在箔面上用照相腐蚀成形法制成的(见图1-2c)，所以几何形状和尺寸非常精密，而且由于电阻丝部分是平而薄的矩形截面，所以粘贴牢固，丝的散热性能好，横向效应系数也较低，和丝绕式应变片相比，箔式片有下列优点：a.随着光刻技术的发展，箔式片能保证尺寸准确、线条均匀，故灵敏系数分散性小。

电阻应变片的粘贴技术一、实验目的1.初步掌握常温用电阻应变片的粘贴技术。

2.初步掌握接线、检查等准备工作。

二、实验设备和器材1.常温用电阻应变片2.数字式万用表。

3.502粘结剂。

4.电烙铁、镊子、沙纸。

5.等强度梁试件，温度补偿块。

6.丙酮、药棉等。

7.测量导线若干。

三、实验方法和步骤1.检查应变片的外观和电阻（电阻为200Ω±0.5Ω）。

2.测点表面的清洁处理：为使应变计与被测试件贴得牢,对测点表面要进行清洁处理。

首先把测点表面用砂纸打磨；使测点表面平整、光洁。

用棉花球蘸丙酮擦洗表面的油污，到棉花球不黑为止。

再用划针在测片位置处划出应变计的座标线。

3.贴片：在测点位置和应变片的底基面上，涂上薄薄一层胶水，用镊子夹住应变片，把应变片轴线对准座标线,上面盖一层聚乙烯塑料膜作为隔层，用手指在应变计的长度方向滚压，挤出片下汽泡和多余的胶水，手指保持不动约1分钟后再放开，注意按住时不要使应变片移动，轻轻掀开薄膜检查有无气泡、翘曲、脱胶等现象。

4.贴接线端子片、焊接：将端子片基地和待贴位置处涂抹上一层胶水，等贴牢后将应变片的两个引出线分别焊接到端子片上，再将两根导线分别焊接到另外的两个端子上，注意不能出现短路的情况。

5.检查应变片是否通路，并测量阻值。

四.实验结果1.电阻理论值为120Ω，测量电阻值均符合要求。

一、应变计的选择1、1/4桥λε，仪器调零困难。

同时也受温度的影响，用手握住导线的变化就能有100εμ2根线的1/4桥：长的引线会引入电阻导致电桥不平衡，6m长的导线导致电桥不平衡量为29000 以上。

λ，仪器调零容易。

也不受导线温度的影响。

εμ3根线的1/4桥：6m长的导线导致电桥不平衡量为4002、应变计的长度选择：要基于应力的分布。

λ应变测量的是局部区域的平均，而非某点的微应变。

当应力是线性分布，应变计的长度无影响。

λ应力集中时，最好用非常小的应变计贴在应力集中处，应变计应比应力集中点稍大一点。

3. 电阻应变片测量应变的基本要求：从电阻应变片测量应变的基本原理中可以看出，首先要保证应变片与被测物体共同产生变形，其次，要保证电阻应变片本身的电阻值的稳定，才能得到准确的应变测量结果，这是应变片粘贴的基本原则。

因此应变片本身的质量和粘贴质量的好坏对测量结果影响很大，应变片必须牢固地粘贴在试件的被测测点上，因此对粘贴的技术要求十分严格。

为保证粘贴质量和测量正确，要求如下：1)认真检查、分选电阻应变片，保证应变片的质量；2)测点基底平整、清洁、干燥，使应变片能够牢固地粘贴到试件上，不脱落，不翘曲，不含气泡；3)粘结剂的电绝缘性好、化学性质稳定，工艺性能良好，并且蠕变小，粘贴强度高，温、湿度影响小，确保粘贴质量，并使应变片与试件绝缘，保证电阻应变片电阻值的稳定；4)粘贴的方向和位置必须准确无误，因为试件上不同位置、不同方向的应变是不同的，应变片必须粘贴到要测试的应变测点上，也必须是要测试的应变方向；5)做好防潮工作，使应变片在使用过程中不受潮，以保证应变片电阻值的稳定。

4. 贴片前准备4.1 工具、辅助材料准备1)试件；2)电阻应变片；3)数字万用表；4)粘合剂：502胶；5)丙酮；6)棉球；7)镊子、划针、砂纸、锉刀、刮刀、塑料薄膜、胶带纸、电烙铁、焊锡、焊锡膏等小工具；8)接线柱、短引线；9)电吹风机或红外烘干机。

4.2 技术准备1)测试点的选择测点的选择和布置对能否正确了解结构的受力情况和实现正确的测量影响很大。

测点愈多，愈能了解结构的应力分布状况，然而却增加了测试和数据处理的工作量和贴片误差。

因此，根据应以最少的测点达到足够真实地反映结构受力状态的原则，来选择测点。

为此，一般应考虑：a）预先对结构进行大致的受力分析，预测其变形形式，找出危险断面及危险位置。

根据受力分析和测试要求，结合实践经验最后选定测点。

b）在截面尺寸急剧变化的部位或因孔、槽导致应力集中的部位，应适当多布置一些测点，以便了解这些区域的应力梯度情况。