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电阻应变片的横向效应

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:式中,Kx称为纵向灵敏系数,它是指横向应变为零时,在纵向应变作用下,应变片电阻的相对变化与应变片所受的纵向应变的比值,其值为式中,Ky称为横向灵敏系数,它是指纵向应变为零时,在横向应变作用下,应变片电阻的相对变化与应变片所受的横向应变的比值,其值为需要指出的是,通常产品手册中标注的应变片灵敏系数K是指纵向灵敏系数Kx,产品手册中还应给出横向效应系数H,由式可得出横向灵敏系数Ky。

实验证明,将直线金属丝做成敏感栅之后,敏感栅的灵敏度系数K与单纯的直线金属丝的灵敏度系数Ks不同,因此,必须重新实验测定。实验表明,直线金属丝做成栅形以后,应变片的dR/R与εx的关系在很大范围内仍然有很好的线性关系,即K仍为常数,但是,应变片的灵敏系数K恒小于金属电阻丝的灵敏系数Ks,其主要原因有两个:其一是胶层和基片传递变形产生失真;其二是横向效应。

直线金属丝被拉伸时,在任一微段上所感受的应变都是相同的。直线金属丝等分成多段时,每段产生的电阻增量相同,各段电阻增量之和构成总的电阻增量。但是,将同样长度的金属丝绕成敏感栅做成应变片之后,由于敏感栅包含了多个半径为r的半圆圆弧(图5.36),则当应变片承受轴向应力应变时,假设直线段产生的应变为εx,则半圆弧段由于受轴向应变εx和横向应变εy=-μεx的共同作用,将使圆弧处的电阻的变化小于同长度的直线金属电阻丝电阻的变化,这种现象称为横向效应。

图5.36 电阻应变片的横向效应

当考虑横向效应时,应变片的总的电阻相对变化为

式中,Kx称为纵向灵敏系数,它是指横向应变为零时,在纵向应变作用下,应变片电阻的相对变化与应变片所受的纵向应变的比值,其值为

式中,Ky称为横向灵敏系数,它是指纵向应变为零时,在横向应变作用下,应变片电阻的相对变化与应变片所受的横向应变的比值,其值为

应变片横向效应的大小通常用横向效应系数H表示,H为横向灵敏系数与纵向灵敏系数的比值,即

需要指出的是,通常产品手册中标注的应变片灵敏系数K是指纵向灵敏系数Kx,产品手册中还应给出横向效应系数H,由式(5.58)可得出横向灵敏系数Ky

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