应变片

由敏感栅等构成的测量应变元件
应变片是由敏感栅等构成用于测量应变的元件。 电阻应变片的工作原理是基于应变效应制作的,即导体半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时,其电阻值相应的发生变化,这种现象称为“应变效应”。[1]

原理

应变片很好地利用了导体的物理特性和几何特性。当一个导体在其弹性极限内受外力拉伸时其不会被拉断或产生永久变形而会变窄变长,这种形变导致了其端电阻变大。相反,当一个导体被压缩后会变宽变短,这种形变导致了其端电阻变小。通过测量应变片的电阻,其覆盖区域的应变就可以演算出来。应变片的敏感栅是一条窄导体条曲折排列成的一组平行导线,这样的布置方式可将基线方向的微小变形累积起来以形成一个较大的电阻变化量累计值。应变片的测量对象只有其所覆盖区域的变形量,足够小的应变片可在诸如有限元式的应力分析当中使用。它被广泛应用于材料的疲劳测试研究当中。[2]

介绍

半导体应变片是用半导体材料制成的,其工作原理是基于半导体材料的压阻效应。压阻效应是指当半导体材料某一轴向受外力作用时,其电阻率发生变化的现象。