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一旦確定測量的應(yīng)變類型(軸向或彎曲)后,還要考慮敏感度、成本和其他操作條件。對于同一個應(yīng)變計,改變電橋配置可以提高對應(yīng)變的敏感度。 例如,全橋類型I配置的敏感度是1/4橋類型I的四倍。 但是,全橋類型I要求比1/4橋類型I多3個應(yīng)變計,而且需要訪問應(yīng)變計結(jié)構(gòu)的兩端。 此外,全橋應(yīng)變計比半橋和1/4橋應(yīng)變計的價格也高很多。 請參考下表,了解不同類型應(yīng)變計的信息。
測量類型 | 1/4橋 | 半橋 | 全橋 | ||||
類型I | 類型II | 類型I | 類型II | 類型I | 類型II | 類型III | |
軸向應(yīng)變 | 是 | 是 | 是 | 否 | 否 | 否 | 是 |
彎曲應(yīng)變 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 否 |
補償 |
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橫向靈敏度 | 否 | 否 | 是 | 否 | 否 | 是 | 是 |
溫度 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
靈敏度 |
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敏感度(1000 µε) | ~0.5 mV/V | ~0.5 mV/V | ~0.65 mV/V | ~1.0 mV/V | ~2.0 mV/V | ~1.3 mV/V | ~1.3 mV/V |
安裝 |
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粘貼式應(yīng)變計的數(shù)量 | 1 | 1* | 2 | 2 | 4 | 4 | 4 |
安裝位置 | 單邊 | 單邊 | 單邊 | 對邊 | 對邊 | 對邊 | 對邊 |
電線數(shù)量 | 2或3 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 | 4 |
橋接電阻 | 3 | 2 | 2 | 2 | 0 | 0 | 0 |
* 該結(jié)構(gòu)中另一個應(yīng)變計安裝在熱觸點旁邊,但并非粘貼式。 |
柵格寬度
如不受安裝場所限制,可使用較寬的柵格改善散熱并提高應(yīng)變計穩(wěn)定性。 但如果測試樣本包含垂直于應(yīng)變主坐標軸的高應(yīng)變梯度,可考慮使用較窄的格網(wǎng),將剪應(yīng)變和泊松應(yīng)變作用帶來的誤差降至。
額定應(yīng)變計電阻
額定應(yīng)變計電阻是應(yīng)變計處于非應(yīng)變狀態(tài)時的電阻。 通過傳感器廠商或相關(guān)文檔可獲取應(yīng)變計的額定應(yīng)變計電阻。 商用應(yīng)變計見的額定電阻值為120 Ω、350 Ω和1,000 Ω。使用較高的額定電阻可減少激勵電壓產(chǎn)生的熱量。 較高的額定電阻還可減少溫度波動引起電阻中導線變化而導致的信號變化。
溫度補償
理想情況下,應(yīng)變計電阻應(yīng)僅隨應(yīng)變而變化。 但是,應(yīng)變計的電阻率和敏感度也隨溫度變化而變化,從而引起測量誤差。 應(yīng)變計制造商通過處理應(yīng)變計材料,對應(yīng)變計所用樣本材料的熱膨脹進行補償,從而達到最小化電阻率的目的。 這些溫度補償電橋配置更能不受溫度影響。 同時也可以考慮使用有助于補償溫度波動影響的配置類型。
安裝
安裝應(yīng)變計需要花費大量時間和資源,而不同電橋配置之間差別也很大。 粘貼式應(yīng)變計數(shù)量、電線數(shù)量以及安裝位置都會影響到安裝所需的工作量。 一些電橋配置甚至要求應(yīng)變計安裝在結(jié)構(gòu)的反面,這種要求難度很大,甚至無法實現(xiàn)。 1/4橋類型I僅需安裝一個應(yīng)變計和2根或3根電線,因而是的配置類型。