试验5-电阻应变片的粘贴技术实验

电阻应变测试原理及温度补偿方法实验一、实验目的１．掌握电阻应变片的粘贴技术。

　２．初步掌握电阻应变片的绝缘处理、防潮、接线和粘贴质量检查等基本技术。

３．了解电测应力、应变实验原理与电桥接线方法。

二、实验设备及器材 １．电阻应变片。

２．试件。

　３．万用表、兆欧表。

　４．电烙铁、镊子、丙酮、细砂纸、药棉等工具和材料。

５．502胶水、连接导线、704胶。

６．烘干设备。

三、电测法基本原理电阻应变测量技术(简称电测法)，就是将物理量、力学量、机械量等非电量通过敏感元件转换成电量来进行测量的一种实验方法，又称非电量电测法。

将电阻应变片粘贴在构件上，当构件受力变形时应变片也随之一起变形，应变片的电阻值发生变化，通过测量电桥将电阻变化转换成电压信号，经放大处理及模／数转换，最后直接输出应变值。

　电测法在工程中得到广泛应用，其主要特点：　(１) 尺寸小、重量轻、安装方便，对被测构件的应力分布不产生干扰。

(２) 精度和灵敏度高，最小应变读数为１με＝10。

　6−(３) 测量范围广、适应性强，既能进行静态测试也能进行动态测试，频率响应范围从零到几万赫。

还可以在高、低温及高压、水中等特殊条件下进行测量。

　(４) 可测量多种力学量。

采用应变片作为敏感元件制成各种传感器可测力、位移、压强、转角、速度、加速度、扭矩等。

　但电测法也有局限性，其缺点是：　(１) 只能测构件表面的应变，并且是有限个点，测量数据是离散的，难以得到整个应力-应变场的分布全貌。

　(２)对于应力集中和应变梯度较大的部位，会引起比较大的误差。

　四、电阻应变片１．工作原理　由物理学可知，金属导线的电阻为：Ｒ=A Ｌ/ρ (2 - 1)式中：ρ为导线材料电阻率；Ｌ为导线长度；A 为导线截面积。

　当金属导线因受力变形引起电阻相对变化，对式(2-1)两边取对数再微分得：ＡＡＬＬＲＲd d d d −+=ρρ(2 - 2)式中：ρρd ≈ ⎟⎠⎞⎜⎝⎛+=ＬL ＡＡＣＶＶＣd d d ； ε=ＬＬd ；⎟⎠⎞⎜⎝⎛−==ＬＬＤＤＡＡd 2d 2d μＣ为与材料种类和加工方法相关的常数；Ｖ为体积；ε为应变；Ｄ为导线直径；μ为导线材料泊松比。

R3 R3 R3 , R 4 R 4 R4
U0
R R
UI
1 4
U I S ( 1 2 3 4 )
Uo
R0 R0
UI
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
电桥的工作特性:
1）不同的接桥方式具有不同的电桥灵敏度，尽量采 用半桥双臂或全桥方式。
①提高灵敏度——半桥双臂或全桥联接 相对桥臂：同极性 相邻桥臂：反极性 ②实现温度补偿——全桥自动补偿 半桥双臂：邻臂(同一温度场) ③消除非测量载荷的干扰影响
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
测量用应变片
1 1 p 1M ; 3 3 p 3M ;
2 0; 4 0;
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
电阻应变片
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
电阻应变片的选择、粘贴技术 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。 2）用数字万用表测量应变片电阻值大小。同一电桥 中各应变片之间阻值相差不得大于0.5欧姆。
3）试件表面处理：贴片处用细纱纸打磨干净，用 酒精棉球反复擦洗贴处，直到棉球无黑迹为止。
又 1M 3 M ; 总 1 p 3 p 2
U 0 1 4 U IS 总 1 2
p
U IS p
补偿用应变片
测量P消除M的影响
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
2、温度误差及补偿
温度误差——附加应变 1)电阻温度效应
R R t
对半导体材料，压阻效应为主：
dR R
被测量

定位 基准线
丝栅
应变片基底
打磨面
引线
应变片 覆盖范围
定位标
图2—1试件的打磨与定位
图2—2粘贴应变片后的试件
（1）预清洗 根据试件的表面状况进行预清洗，一般采用有机溶剂脱脂除渍； （2）除锈、粗化： 一般多采用砂布打磨法，除掉试件表面的锈渍使其露出新鲜的金属表层，以 便使胶液充分浸润以提高粘贴强度。用细砂布沿着与所测应变轴线成方向交叉轻度 打磨，使试件表面呈细密、均匀新鲜的交叉网纹状,这样有利于充分传递应变，打 磨面要大于应变片的面积（图2—1）；
(a) R1 R3 A B R2 R4 C
A
B R1 R2
C
(c) R4 R1 R3 D C B
(b) R2 A
图2—3 （a）串联半桥 (b) 半桥 (C) 全桥
３．用万用表检查绝缘及通路；
４．用惠斯顿电桥或数字万用表测量两臂（半桥：AB、BC）或两 对角（全桥：AC、
BD），检查其阻值是否大致相等，最好不超过0.5，否则应变仪不 易调平衡。
KH—501（502）胶 1瓶
丙酮（滴瓶装） 1瓶 镊子 小螺丝刀 钢板尺 1支 1支 1支
划线针
放大镜 脱脂棉 聚四氟乙烯薄膜 细砂布
1把
1支 若干 若干 若干
高度尺
1把
应变片样本
1册
四、实验内容及步骤
仔细观察电阻应变片的样品，区别纸基、胶基等应变片及其结构，特别注意 应变片在粘贴时的正反面区别。
（3）划定位基准线
根据应变片尺寸，利用钢板尺、高度尺、划线针或硬质铅笔划出确定应
变片粘贴位置的定位基准线。划线时，不要划到应变片覆盖范围内（图2— 2）；
（4）清洗 一般采用纯度较高的无水乙醇、丙酮等，用尖镊子夹持脱脂棉球蘸少量 的丙酮粗略地洗去打磨粉粒，然后用无污染的脱脂棉球蘸丙酮仔细地从里向 外擦拭粘贴表面，擦一次转换一个侧面再擦，棉球四面都用过，更换新棉球 用同样的方法擦洗，直到没有污物和油渍为止。应变片背面也要轻轻擦拭干 净，干燥后待用。

电阻应变片的粘贴步骤1. 前言嘿，朋友们，今天咱们聊聊一个有点小技术含量的话题——电阻应变片的粘贴步骤。

听上去可能有点复杂，但其实不是什么高深的学问。

只要你稍微留心，跟着我一步一步来，保证你能把它弄得妥妥的，省得以后出点小状况。

现在，准备好了吗？咱们开始吧！2. 准备工作2.1 材料准备首先，咱得准备好所有的材料。

你得有电阻应变片，这可是主角哦！然后你还需要粘合剂，一般推荐用环氧树脂，强度高、耐久性好。

除此之外，咱还需要一些工具，比如刷子、剪刀和一个小刀。

对了，还有清洁剂，别忘了，干净是粘贴的基础嘛！2.2 工具清理在动手之前，记得把你的工作台和工具都清理干净。

就像咱们吃饭前洗手一样，干净才能确保一切顺利。

工作台上的灰尘就像是老鼠过街，人人喊打，粘贴的时候可不能有任何干扰哦！3. 粘贴步骤3.1 表面处理好，准备工作做好了，咱们开始粘贴了。

第一步，得处理一下粘贴的表面。

用清洁剂把你要粘贴的地方擦干净，确保没有油污、灰尘。

这就像给新鞋子打蜡，光亮的表面才好看嘛！处理的时候，记得要轻柔，不要用力过猛，万一把表面刮坏了可就麻烦了。

3.2 粘合剂混合接下来，咱要把粘合剂调配好。

按照说明书上的比例，把环氧树脂和硬化剂混合。

这个步骤可不能马虎，比例不对可是会影响粘接效果的。

就像做菜，一点盐放多了，可能就咸得让人受不了！调配的时候，记得搅拌均匀，别留下“小白块”，否则可就真是事倍功半了。

3.3 粘贴应变片接着，拿出你的电阻应变片，看看方向。

粘贴的时候，一定要注意对齐，别让它歪了，歪着可不好看。

而且，方向不对的话，测量数据也会跑偏，真是得不偿失！在片子背面均匀涂上一层粘合剂，然后轻轻压在准备好的表面上，确保没有气泡残留。

这个时候可别心急，要保持镇定，慢慢来。

4. 固化与检测4.1 固化时间粘贴好之后，咱们得让它固化。

这个时间因粘合剂的种类而异，通常需要几个小时到一天。

趁着这个时间，咱可以做点别的，比如喝杯茶，看看电视，放松一下。