电阻应变片的粘贴及防潮技术
一、仪表和器材：
1.模拟试件（小钢板）；
2.常温用电阻应变片；
3.数字万用表；
4.兆欧表；
5.粘合剂：T-1型502胶，CH31双管胶（环氧树脂）或硅橡胶；
6.丙酮浸泡的棉球；
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。
二、用电阻应变片测量应变的基本原理：
用电阻应变片测量应变时，要将应变片粘贴到试件上，当试件发生变形，应变片就会跟随一起变形，这时应变片中的电阻丝就会因其机械变形而导致电阻丝的电阻发生变化，电阻的变化也就反应了结构的变形情况，这就是用电阻应变片测量应变的基本原理。
三、用电阻应变片测量应变的基本原则：
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，且不发生蠕变，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；
四、 方法及步骤：
1. 电阻应变片的选择：
在应变片灵敏数K 相同的一批应变片中，剔除电阻丝栅有形状缺陷，片内有气泡、霉斑、锈点等缺陷的应变片。用数字万用表的电阻档测量应变片的电阻值R ，将电阻值在120±2Ω范围内的应变片选出待用，记录该片的阻值和灵敏系数(应变片灵敏系数由厂家标定，本实验默认为2.00)。
2. 试件表面的处理：
用锉刀和粗砂纸等工具将试件在钢板上的贴片位置的油污、漆层、锈迹、电镀层除去，再用细砂纸打磨成45°交叉纹，之后用镊子镊起丙酮棉球将贴片处擦洗干净，至棉球洁白为止。见图1-1。
3. 测点定位：
应变片粘贴的位置及方向对应变测量的影响非常大，应变片必须准确地粘贴在结构或试件的应变测点上，而且粘贴方向必须是要测量的应变方向。本实验中假设要测定试件的中心点的轴向应变，为达到上述要求，对于钢构件，要在试件上用钢板尺和划针画一个十字线(一根长，一根短)，十字线的交叉点对准测点位置，较长的一根线要与应变测量方向一致。见图1-2。
图1-1 钢试件应变片粘贴处表面处理示意图
打磨区
(小钢板) 图1-2 钢试件应变片定位示意图
) 方向
4. 应变片粘贴：
(1) 应变片的粘贴：注意分清应变片的正、反面(有引出线引出的一面为正面)，用左手捏住应变片的引线，右手上胶，在应变片的粘贴面(反面)上匀而薄地涂上一层粘结剂(502瞬间粘结剂)。待一分钟后，当胶水发粘时，校正方向(应变片的定位线与十字线交叉线对准，其电阻栅的丝绕方向与十字线中较长线的方向一致，即保证电阻栅的中心与十字交叉点对准，再垫上塑料薄膜，用手沿一个方向滚压1~2分钟即可。见图1-3。
粘贴要点：分清正反面，胶水不要涂得太多而影响粘贴效果，方向和位置必须准确。
(2) 应变片粘贴完毕后的检查：应变片贴好后，先检查有无气泡、翘曲、脱胶等现象，再用数字万用表的电阻档检查应变片有无短路、断路和阻值发生突变(因应变片粘贴不平整导致)的现象，如发生上述现象，就会影响测量的准确性，这时要重贴。
5. 导线固定：
由于应变片的引出线很细，特别是引出线与应变片电阻丝的连接强度很低，极易被拉断，因此需要进行过渡。导线是将应变片的感受信息传递给测试仪器的过渡线，其一端与应变片的引出线相连，另一端与测试仪器(通常为应变仪)相连接。
(1) 接线柱的粘贴：
接线柱的作用是将应变片的引线与接入应变仪的导线连接上。用镊子将接线柱按在要粘贴的位置，然后滴一滴胶水在接线柱边缘，待一分钟后，接线柱就会粘贴在试件上。见图1-4。(注意：接线柱不要离应变片太远，否则会使应变片的引出线与试件接触而导致应变片与试件短路。若接线柱与应变图1-3 钢试件应变片粘贴示意图
位线
片相隔较远时，则要在引线的下面粘贴一层绝缘透明胶带，防止引出线与试件接触。)
(2) 焊接：
用电烙铁将应变片的引出线和导线一起焊接在接线柱上。
焊接要点：连接点必须用焊锡焊接，以保证测试线路导电性能的质量要求，焊点大小应均匀，不能过大，不能有虚焊。
技巧一：接线柱挂锡。电烙铁热了之后，先挂少许松香，再挂少许焊锡，然后将电烙铁在接线柱上放置2~3秒钟左右拿开即可。通常要求接线柱上基本挂满焊锡，如果接线柱上未能挂上焊锡或挂的焊锡较少，可再重复一次。见图1-5。(注意：焊锡也不可太多，若焊锡太多流到试件上，则会引起应变片与试件发生短路现象。)
技巧二：导线挂锡。电烙铁热了之后，先挂少许松香，再挂少许焊锡，然后将电烙铁与导线的裸露线芯的四周都接触上，整个导线挂锡就完成了。(注意：导线挂锡一端的裸露线芯不能过长，以3±1mm 为宜。)
技巧三：引出线及导线的焊接。先用导线挂锡的一端将应变片的引出线压在接线柱上，再把电烙铁放到接线柱上，当焊锡熔化之后立即将电烙铁移走，拿导线的手此时不能移动，3~5秒之后，焊锡重新凝固，整个的焊接就完成了。(注意：引出线不要拉得太紧，以免试件受到拉力作用后，接线柱与应变片之间距离增加，使引出线先被拉断，造成断路；也不能过松，以避免两引出线互碰或引出线与试件接触造成短路。焊接完成后将引出线的多余部分剪掉。)
图1-4 接线柱粘贴示意图
透明胶带 (a) 接线柱距应变片较近 (b) 接线柱距应变片较远
接线柱
6. 绝缘度检查：
应变片与试件之间必须是绝缘的，否则，实际电阻就会是应变片的电阻与试件电阻的并联，从而导致测试的不准确。检查绝缘度就是用兆欧表(测量大电阻的专用仪器)检查应变片与试件之间的绝缘电阻，绝缘电阻在50M Ω以上为合格，低于50M Ω则用红外线灯烤至合格，若再达不到要求，则重贴。
兆欧表的使用方法：兆欧表的E 端接试件，L 端接应变片的引线，由慢至快地摇动仪表的手柄，指针偏转至某一位置基本不动时，读数即为绝缘电阻值
7. 制作防潮层： 应变片在潮湿环境或混凝土中必须具有足够的绝缘度，一旦应变片受潮，其阻值就会不稳定，从而导致无法准确地测量应变，因此，在应变片贴好后，必须制作防潮层。防潮层可以用环氧树脂一份CH31A 与一份CH31B 混合而成，然后将配置好的防潮剂涂在应变片上(包括引线的裸露部分)，也可以用硅橡胶涂在应变片上(防潮要求不高时采用)，再用万用表和兆欧表检查一遍。防潮剂一般需固化24小时。
。
图1-6 绝缘度测量方法示意图
兆欧表
电阻应变片（计）简介 电阻应变式传感器是目前应用最广泛的传感器之一。它由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成，可根据具体测量要求设计成多种结构形式。弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形，并使附着其上的电阻应变计一起变形。电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化，从而可以测量力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。电阻应变式传感器已广泛应用于航空、机械、电力、化工、建筑、医疗等领域中。 电阻应变式传感器的主要优点是结构简单，使用方便，灵敏度高，性能稳定、可靠，测量速度快，适合静态、动态测量。 1.电阻应变片（计）工作原理 设有一个金属电阻丝， 如图1-1所示，当金属丝未受力时，原始电阻值为 S L R ρ= （式1） 式中：R 为金属丝的电阻； ρ为金属丝的电阻率； L 为金属丝的长度； S 为金属丝的截面积； 图 1-1 金属电阻丝力变形情况 当金属丝受到拉力F 作用时，将伸长△L ，横截面积相应减小ΔS ，电阻率因金属晶格发生形变等因素的影响也将改变△ρ，从而引起金属丝电阻的改变。 对式1作全微分，有 ρρρ d S L dS S L dL S dR +-=2 （式2） 式2左边除R ，右边除ρL/S 得 ρ ρd S dS L dL R dR +-= （式3） 若金属丝的截面是圆形的，则2 r S π=(r 为金属丝的半径)。对S 作微分得，rdr dS π2=则 r dr S dS 2= （式4） 令金属丝的轴向应变为 L dL x =ε （式5）
金属丝的径向应变为 x y μεε-= （式6） 式中：μ为金属丝材料的泊松系数，负号表示应变方向相反。 将式3—6代入式2得： x x d R dR ερρμε/)21(/+ += （式7） 令 x x s d R dR K ερρμε/)21(/++== （式8） 则Ks 称为金属丝的灵敏系数，其物理意义为单位应变所引起的电阻阻值的相对变化。显然，Ks 越大，单位应变引起的电阻阻值的相对变化越大，故越灵敏。 从式8可以看出，金属丝的灵敏系数Ks 由两个因素决定：第一项（1+2μ），它是由于金属丝受拉伸力作用后，材料的几何尺寸发生变化而引起的；第二项x d ερ ρ/，它 是由于材料发生变形时，其自由电子的活动能力和数量均发生了变化而引起的。对于金属丝来说，第一项的值要比第二项的值大的多。 2.电阻应变片的结构 电阻应变片(简称应变片或应变计)种类繁多, 形式多样, 但其基本构造大体相似。现以常见的丝绕式应变片为例进行说明。 图1- 2为丝绕式应变片的结构示意图。它是由敏感栅、基底、覆盖层和引线等部分组成的。图中，l 称为应变片的标距或基长，它是敏感栅沿轴向测量变形的有效长度；宽度b 指最外两敏感栅外侧之间的距离。 图 1-2 电阻丝应变片的基本结构 敏感栅是以直径为0.01~0.05 mm 左右的高电阻率的合金电阻丝绕成的。敏感栅是应变片的核心部分，其作用是敏感应变的大小。敏感栅粘贴在绝缘的基底上，其上再粘贴起保护作用的覆盖层，两端焊接引出导线。敏感栅常用的材料有铜镍合金(俗称康铜)、 镍铬合金及镍铬改良性合金、铁铬铝合金、镍铬铁合金及铂金。 基底的作用是固定敏感栅，并使敏感栅与弾性元件相互绝缘。基底要将被测体的应变准确地传速到敏感栅上，因此它很薄，一般为0.03~0.06 mm ，使它与被测体及敏感
电阻应变片 一、应变计的分类 根据敏感栅材料可分为金属、半导体及金属或金属氧化物浆料等三类： 1、金属应变计包括丝式（丝绕式、短接式）应变计、箔式应变计和薄膜应变计； 2、半导体应变计包括体型半导体应变计、扩散型半导体应变计和薄膜半导体应变计； 3、金属或金属氧化物浆料主要是制作厚膜应变计。 二、应变计的主要参数 1、应变计的电阻值应变计的电阻是指应变计在室温环境、未经安装且不受力的情况下，测定的电阻值。应变计电阻值的选定主要根据测量对象和测量仪器的要求。 2、应变计的灵敏系数应变计的灵敏系数是指：当应变计粘贴在处于单向应力状态的试件表面上，且其纵向(敏感栅纵线方向)与应力方向平行时，应变计的电阻变化率与试件表面贴片处沿应力方向的应变(即沿应变计纵向的应变)的比值，即式中，K为应变计的灵敏系数；ε为试件表面测点处与应变计敏感栅纵线方向平行的应变；RRΔ为由ε所引起的应变计电阻的相对变化,常用的应变计灵敏系数为2.0~2.4。 3、应变计的疲劳寿命: 应变计的疲劳寿命是指：在恒定幅值的交变应力作用下，应变计连续工作，直至产生疲劳损坏时的循环次数。 三、金属电阻应变片应用与工作原理电阻应变计有两方面的应用：一是作为敏感元件，直接用于被测试件的应变测量；另一是作为转换元件，通过弹性元件构成传感器，用以对任何能转变成弹性元件应变的其它物理量作间接测量。用应变片测量时，将其粘贴在被测对象表面上。当被测对象受力变形时，应变片的敏感栅也随同变形，其电阻值发生相应变化，通过转换电路转换为电压或电流的变化，从而实现应变的测量。 金属电阻应变片的工作原理是电阻应变效应，即金属丝在受到应力作用时，其电阻随着所发生机械变形(拉伸或压缩)的大小而发生相应的变化。电阻应变效应的理论公式如下: R=ρ*(L/S)式中：ρ—电阻率(Ω·mm2/m) L—金属丝的长度(m) S—金属丝的截面积(mm2) 由上式可知，金属丝在承受应力而发生机械变形的过程中，ρ、L、S三者都要发生变化，从而必然会引起金属丝电阻值的变化。当受外力伸张时，长度增加，截面积减小，电阻值增加;当受压力缩短时，长度减小，截面积增大，电阻值减小。因此，只要能测出电阻值的变化，便可知金属丝的应变情况。这种转换关系为 ΔR/R=Koε式中:R—金属丝电阻值的变化量; Ko—金属材料的应变灵敏系数,它主要由试验方法确定,且在弹性极限内基本为常数值; ε—金属材料的轴向应变值,即ε=ΔL/L，因此又称ε为长度应变值,对金属丝而言,其值勤在0.24~0.4之间。 在实际应用中，将金属电阻应变片粘贴在传感器弹性元件或被测饥械零件的表面。当传感器中的弹性元件或被测机械零件受作用力产生应变时，粘贴在其上的应变片也随之发生相同的机械变形，引起应变片电阻发生相应的变化。这时，电阻应变片便将力学量转换为电阻的变化量输出。 电路原理：通常传感器采用四片等值电阻组成惠氏顿等桥电路。R,B为输入端，G,W为输出端，RS起到保护电路的作用。通过调节RS、R1调节电路的零点平衡。
试验一电阻应变片的粘贴及防潮技术 一、实验目的: 1. 掌握电阻应变片的选用原则和方法; 2. 学习常温用电阻应变片的粘贴方法及过程; 3. 学会防潮层的制作; 4. 认识并理解粘贴过程中涉及到的各种技术及要求对应变测试工作的影响。 二、实验内容: 在模拟试件上粘贴应变片。 三、实验仪表和器材: 1. 模拟试件(小钢板 ; 2. 常温用电阻应变片; 3. 数字万用表; 4. 兆欧表; 5. 粘合剂:T-1型 502胶, CH31双管胶(环氧树脂或硅橡胶; 6. 丙酮浸泡的棉球; 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。 四、用电阻应变片测量应变的基本原理:
用电阻应变片测量应变时, 要将应变片粘贴到试件上, 当试件发生变形, 应变片就会跟随一起变形, 这时应变片中的电阻丝就会因其机械变形而导致电阻丝的电阻发生变化,电阻的变化也就反应了结构的变形情况,这就是用电阻应变片测量应变的基本原理。 五、用电阻应变片测量应变的基本原则: 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 1 2 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,且不发生蠕变,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; 六、实验方法及步骤: 1. 电阻应变片的选择:
实验报告（三）电阻应变片的粘贴 实验目的: 1、初步掌握电阻应变片的粘贴技术； 2、初步掌握焊线和检查。 实验设备和器材: 1、电阻应变片 2、试件 3、砂布 4、丙酮（或酒精）等清洗器材 5、502粘接剂 6、测量导线 7、电烙铁 电阻应变片的工作原理: 1、电阻应变片工作原理是基于金属导体的应变效应，即金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随着所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化象。 2、当试件受力在该处沿电阻丝方向发生线变形时，电阻丝也随着一起变形（伸长或缩短），因而使电阻丝的电阻发生改变（增大或缩小）。 实验步骤:
1、定出试件被测位置，画出贴片定位线。 2、在贴片处用细砂布按45°方向交叉打磨。 3、然后用浸有丙酮（或酒精）的棉球将打磨处擦洗干净（钢试件用丙酮棉球，铝试件用酒精棉球）直至棉球洁白为止。 4、一手拿住应变片引线，一手拿502胶，在应变片基底底面涂上502胶（挤上一滴502胶即可）。 5、立即将应变片底面向下放在试件被测位置上，并使应变片基准对准定位线。将一小片薄膜盖在应变片上，用手指柔和滚压挤出多余的胶，然后手指静压一分钟，使应变片和试件完全粘合后再放开。从应变片无引线的一端向有引线的一端揭掉薄膜。 6、在紧连应变片的下部贴上绝缘胶布，胶布下面用胶水粘接一片连接片（焊片）。 7、将应变片的引线和连接应变仪的导线相连并焊接在连接片上，以便固定。用绝缘胶布将导线固定在梁上。 实验心得体会（必须写，不少于300字） 经过今天的这次试验我知道了电阻应变片是根据电阻应变效应作成的传感器。在发生机械变形时，电阻应变片的电阻会发生变化。使用时，用粘合剂将应变计贴在被测试件表面上，试件变形时，应变
电阻应变片的结构及工作原理 电阻应变片的结构如图4-1-3所示，其中，敏感栅是应变片中把应变量转换成电阻变化量的 敏感部分，它是用金属丝或半导体材料制成的单丝 或栅状体。引线是从敏感栅引出电信号的丝状或带 状导线。 (1)粘结剂：是具有一定电绝缘性能的粘结 材料，用它将敏感栅固定在基底上。 (2)覆盖层：用来保护敏感栅而覆盖在上面的 绝缘层。 (3)基底：用以保护敏感栅，并固定引线的 几何形状和相对位置。 电阻应变片能将力学量转变为电学量是利用了金属导线的应变——电阻效应。我 们知道，金属导线的电阻R 与其长度L 成正比，与其截面积A 成反比，即 A L R ρ= (4-1-3) 式中ρ是导线的电阻率。 如果导线沿其轴线方向受力产生形变，则其电阻值也随之发生变化，这一物理现象被称为金属导线的应变——电阻效应。为了说明产生这一效应的原因，可将式（4-1-3）取对数后进行微分得 ρ ρd A dA L dL R dR +-= (4-1-4) 式中，L dL 为金属导线长度的相对变化，用轴向应变来表示，即L dL =ε；A dA 是截面积的相对变化。2r A π=（r 为金属导线的半径），，r dr A dA 2= r dr 是金属导线半径的相对变化，即径向应变 r 。导线轴向伸长的同时径向缩小，所以轴向应变与径向应变r 有下列关系： μεε-=r (4-1-5) 为金属材料的泊松比。 根据实验，金属材料电阻率相对变化与其体积的相对变化之间的关系为V dV C d =ρρ，C 为金属材料的一个常数，如铜丝C =1 。 由L A V ?= 我们可导出V dV 与、r 之间的关系。 1 2 3 4 5 图4-1-3 电阻应变片 1-敏感栅；2-引线；3-粘结剂； 4-覆盖层；5-基底
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400 2、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。 λ各向异性材料（如混凝土、碳纤维复合材料等），用长应变计在较大区域得到平均值。 3、应变片样式 λ单向应变计：需要知道主应力方向； T型应变计：也需要知道主应力方向；λ 三片应变花：不知道主应力方向时，可随意贴，通过计算可得出最大最小主应力和方向。λ 剪切式应变计：用于剪切和扭转。λ 4、应变计电阻选择 常用的有120Ω、350Ω和1000Ω。 电阻120Ω350Ω 优 点应变计尺寸小电流低，发热功率低 成本稍低可大电压激励，信号噪声小
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：
应变片的粘贴方法及步骤 应变片的粘贴是传感器制作的重要环节，应变片的粘贴质量直接影响数据测量的准确性。为制作符合产品质量要求的传感器，规定应变片粘贴的方法和步骤如下： 应变片粘贴的工序主要包括：试件的表面处理，应变片的粘贴、干燥，导线的焊接和固定，应变片的防潮处理和质量检验。 1应变片粘贴前的准备工作。 1.1应保证所粘贴的平面光滑、无划伤，面积应大于应变片的面积。 1.2应变片应平整、无折痕，不能用手和不干净的物体接触应变片的底面。 1.3粘贴所使用物品有：试件、电阻应变片、数字万用表、台钳、镊子、专用夹具、热风机、烙铁、焊锡丝、棉签、应变计粘贴剂、丙酮、无水酒精、704硅胶。 1.4将台钳固定到桌子上，把试件用台钳加紧。 2粘贴步骤 2.1试件的表面处理 用沾有无水酒精和丙酮的棉签反复擦拭贴片部位，直至棉签不再变黑为止，确保贴片部位清洁。 2.2应变片的粘贴 在贴片部位和应变片的底面上均匀的涂上薄薄一层应变计粘贴剂。待粘贴剂变稠后，用镊子轻轻夹住应变片的两边，贴在在试件的贴片部位。 在应变片上覆盖一层聚氯乙烯薄膜，用手指顺着应变片的长度方向用力挤压，挤出应变片下面的气泡和多余的胶水。用手指压紧，直到应变片与试件紧密粘合为止。松开手指，使用专用夹具将应变片和试件夹紧。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，否则需重贴。注意粘贴剂不要用得过多或过少，过多则胶层太厚影响应变片性能，过少则粘结不牢不能准确传递应变。 2.3应变片的干燥 应变片粘贴好后应有足够的粘结强度以保证与试件共同变形。此外，应变计和试件间应有一定的绝缘度，以保证应变读数的稳定。因此，在贴好片后就需要进行干燥处理，用热风机进行加热干燥，烘烤4个小时，烘烤时应适当控制距离和温度，防止温度过高烧坏应变片。 2.4导线的焊接和固定 将引出线焊接在应变片的接线端。在应变片引出线下，贴上胶带纸，以免应变计引出线与被测试件接触造成短路。焊接时注意防止假焊，焊完后用万用表在导线另一端检查是否接通。 为防止在导线被拉动时应变片引出线被拉坏，应使用接线端子。用胶水把接线端子粘在应变片引
电阻应变片 电阻应变片贴片技巧公开 电阻应变片贴片技巧公开 目前市面上流行的称重传感器，高压力传感器以及扭矩传感器都是贴片工艺制造的也就是粘贴电阻应变 片。电阻应变片贴的好坏影响传感器的特性，不如精度，输岀信号大小等，如果粘贴的不好，传感器也就是一个次品无法在进行下一步的工艺。因此可以说传感器最关键最基本的一步就是粘贴电阻应变片。（电阻应变片的组成及工艺原理请参见我司撰写的其他文章）。上次“扭矩传感器技术公开”的这一文章上也大致的说了下贴片的重要性。故此，着重用一篇文章来介绍如何贴电阻应变片。下面的介绍中我以实验的方式向大家介绍这一工艺。如有其他问题也可以与我司人员联系。 一、实验目的 1?了解应变片的测量原理、结构、种类； 2?掌握应变片的粘贴技术及质量检查与防潮方法。 二、实验原理（应变片） 在机械工程测试技术中，广泛应用电阻应变片，因为它能准确地测量各种力参数。对于应变片的正确选取和粘贴质量的好坏，将直接影响应变片的性能和测量的准确性。 （一）应变片的分类 应变片可分为金属式和半导体式两大类： 金属式：丝式、箔式、薄膜式；半导体式：薄膜式、扩散式。 根据基底材料不同又可分为纸基、胶基和金属片基等。 （二）基底材料 基底材料要满足如下要求：机械强度高，粘贴容易，电绝缘性好，热稳定性好，抗潮湿性能好，挠性好（能够粘贴在曲率半径很小的曲面上），无滞后和蠕变。 1?胶基：是由有机聚合材料的薄片作为基底的称为胶基应变片；（1）酚醛、环氧树脂基底（箔式片居多）， 它具有良好的耐热和防潮性能，使用温度达成180 C，并且长时间稳定性好；（2）聚酰亚胺基底，使用温 度-260 'C?400 C，绝缘性能好，因此可以做得很薄，通常为0.025mm,应变片的柔韧性好；（3）石棉、 玻璃纤维增强塑料作基底，主要在高温下使用。 （三）敏感元件材料 对敏感材料的要求：灵敏度K。在尽可能大的应变范围内是常数；K。尽可能大；具有足够的热稳定性；电 阻系数高且受温度变化的影响小；在一定的电阻值要求下，电阻系数越高，电阻丝的长度越短，因此可以减小电阻应变片的尺寸。
美国Vishay公司的讲座笔记，使用的是带导线的应变计，供参考： 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400 2、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。 λ各向异性材料（如混凝土、碳纤维复合材料等），用长应变计在较大区域得到平均值。 3、应变片样式 λ单向应变计：需要知道主应力方向； T型应变计：也需要知道主应力方向；λ
三片应变花：不知道主应力方向时，可随意贴，通过计算可得出最大最小主应力和方向。λ 剪切式应变计：用于剪切和扭转。λ 4、应变计电阻选择 常用的有120Ω、350Ω和1000Ω。 电阻120Ω350Ω 优 点应变计尺寸小电流低，发热功率低 成本稍低可大电压激励，信号噪声小 疲劳寿命更佳导线的电阻影响更小 电池供电更长 5、激励电压 适当提高激励电压可提高测量的信噪比。但激励电压太高时，流过应变计的电流会发热，导致应变计电阻变化而产生热输出。 以下情况可使用高的激励电压： 大应变片，散热好；λ 大阻值应变片（小电流，发热功率小）λ λ容易散热的材料（如铝材料，可用10V的激励电压）
二、应变计的安装过程 以下的安装过程是在研讨会上进行演示，并实际动手照此程序进行操作。它是以VMM公司的产品为基础的，具有一定的参考意义。 1、去污剂CSM-2喷到纱布上，擦测试零件，去除油污。 2、用320GRIT的砂纸，在粘贴面来回打磨12次。白纸垫在零件下面。 3、在贴应变片处涂ConditionerA调节剂，再用320GRIT的砂纸，在测量面来回打磨12次。将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次，再用另一块纱布朝相反方向擦一次，扔掉纱布。换一张白纸。 4、在贴应变片处涂ConditionerA调节剂，用400GRIT的砂纸，在测量面来回打磨12次。将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次，再用另一块纱布朝相反方向擦一次，扔掉纱布。换一张白纸。 5、用铅笔、直尺划出贴应变片的位臵。 6、在贴应变片处涂ConditionerA调节剂，用棉签擦掉铅笔划的线，将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次。 7、在贴应变片处涂Conditioner5A中和剂，达到合适的酸碱度，用棉签擦拭，将纱布叠成小块在表面朝一个方向擦一次，再用另一块纱布朝相反方向擦一次，扔掉纱布。换一张白纸。 8、处理应变计的盒子用Conditioner5A中和剂滴几滴，用纱布擦干净。中和剂倒在纱布上，将镊子擦干净。 9、取出应变计，用胶布将导线固定在盒子上。去掉应变计的塑料夹子，用透明胶布将应变计和导线粘在一起，去掉固定导线的胶
实验电阻应变片的粘贴技术 应力测量是结构试验中很主要的测量内容，一般均采用电阻应变法测量应变而求得。 电阻应变法精度高，灵敏度高并可远距离、多点测量及快速数据采集处理等优点。另外，用电阻应变片作为转换元件加上一些弹性元件能制作各种电阻应变式传感器来测定结构试验中各种物理量的变化。 要达到预期的测量目的或试验的成功，必须掌握电阻应变片的粘贴技术与电阻应变仪的正确作用。 一、实验目的 学习并掌握常温电阻应变片的粘贴技术。 在结构上粘贴应变片，测量该位置的应变应力值，并与理论值比较。 二、设备及耗材 1．电阻应变片，接线端子 2．数字万用电表，测量导线 3．悬臂梁、砝码、温度补偿块等 4：砂布、丙酮、药棉等清洗器材 5，502胶、防潮剂、玻璃纸及胶带 6，划针、镊子、电烙铁、剪刀等 7，静态电阻应变仪 三、电阻应变片简介 电阻应变片(简称应变片)是由很细的电阻丝绕成栅状或用很薄的金属箔腐蚀成栅状，并用胶水粘贴固定在两层绝缘薄片中制成，如图2—1所示。栅的两端各焊一小段引线，以供试验时与导线联接。应变片的基本参数有灵敏系数K、初始电阻值R、标距L和宽度B。 实验时，将应变片用专门的胶水牢固地粘贴在构件表面需测应变处。当该部位沿应变片L方向产生线变形时，应变片亦随之一起变形，应变片的电阻值也产生了相应的变化。实验证明，在一定范围内应变片的电阻变化率AR与该处构件的长度变化△L成正比，即其中R——应变片的初始电阻值； △R——应变片电阻变化值； △R/R=K·△L/L K——应变片的灵敏系数，表示每单位应变所造成的相对电阻变化。由制造厂家抽样标定给出的，一般K值在2．0左右。 由于构件的变形是通过应变片的电阻变化来测定，因此，应变测试中，应变片的
1．金属电阻应变片的种类金属电阻应变片种类繁多，形式多样，但常见的基本结构有金属丝式应变片、金属箔式应变片和薄膜式应变片。其中金属丝式应变片使用最早、最多，因其制作简单、性能稳定、价格低廉、易于粘贴而被广泛使用。 2．电阻应变片的结构金属丝式电阻应变片由敏感栅、基底、盖层、黏合层和引线等组成。图2-2为金属丝式应变片的典型结构图。其中敏感栅是应变片内实现应变——．电阻转换的最重要的传感元件，一般采用的栅丝直径为0. 015～ mm。敏感栅的纵向轴线称为应变片轴线，L为栅长，n为基宽。根据不同用途，栅长可为～200 mm。基底用以保持敏感栅及引线的几何形状和相对位置，并将被测件上的应变迅速、准确地传递到敏感栅上，因此基底做得很薄，一般为0. 02～ mm。盖层起防潮、防腐、防损的作用，用以保护敏感栅。用专门的薄纸制成的基底和盖层称为纸基，用各种黏合剂和有机树脂薄膜制成的称为胶基，现多采月后者。黏合剂将敏感栅、基底及盖层黏合在一起。在使用应变片时也采用黏合剂将应变片与被测件黏牢。引线常用直径为～ mm的镀锡铜线，并与敏感栅两输出端焊接。 金属箔式应变片的基本结构如图2-3所示，其敏感栅是由很薄的金属箔片制成的，厚度只有0. 01～ mm，用光刻、腐蚀等技术制作。箔式应变片的横向部分特别粗，可大大减少横向效应，且敏感栅的粘贴面积大，能更好地随同试件变形。此外与金属丝式应变片相比，金属箔式应变片还具有散热性能好、允许电流大、灵敏度高、寿命长、可制成任意形状、易加工、生产效率高等优点，所以其使用范围日益扩大，已逐渐取代丝式应变片而占主要的地位。 但需要注意，制造箔式应变片的电阻值的分散性要比丝式的大，有的能相差几十欧姆，故需要作阻值的调整。对金属电阻应变片敏感栅材料的基本要求如下。 ①灵敏系数K。值大，并且在较大应变范围内保持常数。 ②电阻温度系数小。 ③电阻率大。 ④机械强度高，且易于拉丝或辗薄。 ⑤与铜丝的焊接性好，与其他金属的接触热电势小。
结构试验报告 题目：电阻应变片的粘贴学生姓名： 指导教师： 学院：土木工程学院 专业班级：隧道1608班 学号：1201161200 2019年11月
实验一电阻应变片的粘贴 一、试验目的 1.了解应变片和选取原则及质量鉴别方法; 2.掌握应变片的粘贴技术。 二、试验仪器设备 1.电阻应变片：阻值R=120 Ω ，型号L×a=3mm×2mm ，灵敏系数K= 2.08； 2.万用表一个； 3.高阻表一个； 4.电烙铁、镊子、铅笔、连接端子、棉花团、绝缘胶布、502胶水等工具。 三、试验步骤 1.划线定位：在选定的钢片上选定合适的应变片位置并用铅笔画出十字线， 且深度适中。 2.打磨：用砂纸打磨钢片表面，使其符合光洁度要求。 3.清洁：用镊子夹住棉花团沾丙酮清洁打磨位置表面，直至棉花团上不 再沾上污渍为止，清洁后不可用手碰触。 3.涂胶贴合：用手捏住应变片引出线，在其背面均匀涂抹一层胶水，然后放 在测点上，迅速调整应变片的位置，使其对准方向线。 4.滚压固化：在应变片上覆盖小片塑料薄膜，用手指轻轻滚压，挤出多余胶 水和气泡。用手指轻按片刻，待胶水初步固化后即可松手，应 避免502胶水粘在手指上。粘贴质量好的应变片应是胶层均匀， 位置准确，否则应重新粘贴。 注意：按压时不要使应变片位置移动。 5.贴连接端子：同步骤3,4。注意：端子和应变片之间不留空隙，不要将端 子压在引线上。 6.焊接引线：用焊枪将应变片引线焊接在连接端子上，焊点要求光滑牢固。 注意：焊枪表面可能会被氧化，应及时打磨焊枪表面。 7.焊接导线：把连接应变片的导线焊接在连接端子上，焊点要求光滑牢固，
电阻应变片的粘贴及防潮技术 一、仪表和器材： 1.模拟试件（小钢板）； 2.常温用电阻应变片； 3.数字万用表； 4.兆欧表； 5.粘合剂：T-1型502胶，CH31双管胶（环氧树脂）或硅橡胶； 6.丙酮浸泡的棉球； 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。 二、用电阻应变片测量应变的基本原理： 用电阻应变片测量应变时，要将应变片粘贴到试件上，当试件发生变形，应变片就会跟随一起变形，这时应变片中的电阻丝就会因其机械变形而导致电阻丝的电阻发生变化，电阻的变化也就反应了结构的变形情况，这就是用电阻应变片测量应变的基本原理。 三、用电阻应变片测量应变的基本原则： 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，且不发生蠕变，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； 四、 方法及步骤： 1. 电阻应变片的选择： 在应变片灵敏数K 相同的一批应变片中，剔除电阻丝栅有形状缺陷，片内有气泡、霉斑、锈点等缺陷的应变片。用数字万用表的电阻档测量应变片的电阻值R ，将电阻值在120±2Ω范围内的应变片选出待用，记录该片的阻值和灵敏系数(应变片灵敏系数由厂家标定，本实验默认为2.00)。 2. 试件表面的处理： 用锉刀和粗砂纸等工具将试件在钢板上的贴片位置的油污、漆层、锈迹、电镀层除去，再用细砂纸打磨成45°交叉纹，之后用镊子镊起丙酮棉球将贴片处擦洗干净，至棉球洁白为止。见图1-1。 3. 测点定位： 应变片粘贴的位置及方向对应变测量的影响非常大，应变片必须准确地粘贴在结构或试件的应变测点上，而且粘贴方向必须是要测量的应变方向。本实验中假设要测定试件的中心点的轴向应变，为达到上述要求，对于钢构件，要在试件上用钢板尺和划针画一个十字线(一根长，一根短)，十字线的交叉点对准测点位置，较长的一根线要与应变测量方向一致。见图1-2。 图1-1 钢试件应变片粘贴处表面处理示意图 打磨区 (小钢板) 图1-2 钢试件应变片定位示意图 ) 方向
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。 c）如果最大应力点的位置和方向难以确定，或者为了了解截面应力分布规律和曲线轮廓段应力过渡的情况，可在截面上或过渡段上比较均匀地布置多个测点或者用应变花测量。 d）利用结构与载荷的对称性，以及对结构边界条件的有关知识来布置测点，往往可以减少测点数目，减轻工作量。 e）测量载荷时尽量选择受力状态单一、应变反应灵敏的部位作为测量点。 2)桥路的选择 应变片的布置和电桥连接应根据测量的目的、对载荷分布的估计而定。在测量复合载荷作用下的应变时，还应利用应变片的布置和接桥方法来消除相互影响的因素。如果测量应变为了应变分析一般选择1/4桥来进行。从下图中可以清楚看到不同的布置和接桥方法对灵敏度、温度补偿情况和消除弯矩影响是不同的。一般应优先选用输出信号大、能实现温度补偿、粘贴方便和便于分析的方案。
电阻应变片的认识与粘贴技术训练 一、实验目的 １．了解应变片的测量原理、结构、种类； ２．掌握应变片的粘贴技术及质量检查与防潮方法。 二、实验原理（应变片） 在机械工程测试技术中，广泛应用电阻应变片，因为它能准确地测量各种力参数。对于应变片的正确选取和粘贴质量的好坏，将直接影响应变片的性能和测量的准确性。 （一）应变片的分类 应变片可分为金属式和半导体式两大类： 金属式：丝式、箔式、薄膜式； 半导体式：薄膜式、扩散式。 根据基底材料不同又可分为纸基、胶基和金属片基等。 （二）基底材料 基底材料要满足如下要求：机械强度高，粘贴容易，电绝缘性好，热稳定性好，抗潮湿性能好，挠性好（能够粘贴在曲率半径很小的曲面上），无滞后和蠕变。 1．胶基：是由有机聚合材料的薄片作为基底的称为胶基应变片；（1）酚醛、环氧树脂基底（箔式片居多），它具有良好的耐热和防潮性能，使用温度达成180℃，并且长时间稳定性好；（2）聚酰亚胺基底，使用温度-260℃～400℃，绝缘性能好，因此可以做得很薄，通常为0.025mm ，应变片的柔韧性好；（3）石棉、玻璃纤维增强塑料作基底，主要在高温下使用。 （三）敏感元件材料 对敏感材料的要求：灵敏度K 。在尽可能大的应变范围内是常数；K 。尽可能大；具有足够的热稳定性；电阻系数ρ高且受温度变化的影响小；在一定的电阻值要求下，电阻系数越高，电阻丝的长度越短，因此可以减小电阻应变片的尺寸。 康铜是用得最广泛的电阻应变片敏感材料，康铜的K 。值对应变的稳定性非常好，不但在弹性变形的范围内K 。保持常数，在进入塑性范围后K 。仍基本上保持常数，故测量范围大。康铜具有足够小的电阻温度系数，使测量时因温度变化而引起的误差较小；康铜的电阻系数ρ很大，便于做成电阻值大而尺寸小的电阻应变片。我国制造的电阻应变片绝大部分以康铜为敏感材料。除康铜外还有镍铬铁合金、镍铬合金等 （四）应变片的主要参数 1、几何尺寸：基长l ——沿敏感栅金属丝轴线方向上能承受应变的有效长度，基宽b ——与金属丝轴线垂直方向上敏感外侧之间的距离； ２．电阻值：它是指应变片既没有粘贴，又不受外力作用的条件下，在室温中测量的原始电阻值。目前应变片的规格已成为标准系列化，目前我国生产的应变片名义阻值一般为120Ω，此外，还有60、80、240Ω等； ３．灵敏度 S ：当应变片粘贴在试件上之后，在沿应变片轴线方向的单向载荷作用下，应变片的电阻变化率与被敏感栅覆盖下的试件表面上的轴向应变的比值称为应变片的灵敏度S S = εR R ? ４．绝缘电阻：指敏感栅与被测试件之间的绝缘电阻； ５．允许电流：当应变片接入测量电路后，敏感栅中流过一定的电流，使应变片产生温升，一般在静态测量中允许电流为25mA ，在动态测量中允许电流为75～100mA 。
实验一 电阻应变片的粘贴技术 承受载荷的大型钢结构安全检测的主要内容之一是应力检测。目前，应力检测主要采用结构简单、成本较低、精度高的电阻应变计进行检测。本实验主要是了解应变计的结构及进行应变计的粘贴实验。 一、实验目的 1.了解应变片的结构、规格、用途等； 2.学会设计布置应变片方案； 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.电阻应变片，接线端子； 2.数字万用电表，测量导线； 3.悬臂梁； 4.砂布、丙酮（或酒精）、药棉等清洗器材； 5.502胶、防潮剂、玻璃纸及胶带； 6.划针、镊子、剪刀等。 三、实验原理 电阻应变计(简称应变片)是由很细的电阻丝绕成栅状或用很薄的金属箔腐蚀成栅状，并用胶水粘贴固定在两层绝缘薄片中制成，如图1—1所示。栅的两端各焊一小段引线，以供试验时与导线联接。应变片的基本参数有灵敏系数K 、初始电阻值R 、标距L 和宽度B 。 实验时，将应变片用专门的胶水牢固地粘贴在构件表面需测应变处。当该部位沿应变片L 方向产生线变形时，应变片亦随之一起变形，应变片的电阻值也产生了相应的变化。实验证明，在一定范围内应变片的电阻变化率△R 与该处构件的长度变化△L 成正比，图1-1 1-基体 2-合金丝（或栅状金属箔） 3-金属丝引线
即： △R/R=K·△L/L 其中 R —应变片初始电阻值；△R —应变片电阻变化值；K —应变计灵敏系数。表示每单位应变所造成的相对电阻变化，由制造厂家抽样标定给出，一般K 值在2.0左右。 由于构件的变形是通过应变片的电阻变化来测定，因此，应变测试中，应变片的粘贴是极为重要的一个技术环节。应变片的粘贴质量直接影响测试数据的稳定性和测试结果的准确性。在试验中要求认真掌握应变片粘贴技术。应变片粘贴过程有应变片的筛选、测点表面处理与测点定位、应变片粘贴固化、导线焊接与固定和应变片粘贴质量检查等。 四、实验方法和步骤 1．设计布片方案 单向应变计：需要知道主应力方向，如图1-2；90o应变计：用于测扭矩，粘贴方向与轴线成45o，如图1-3；三片应变花：在无法确定主应力方向时使用，可通过公式计算可得出最大最小主应力和方向，如图1-4。 2．应变片的筛选 应变片的外观检查，要求其基底、覆盖层无破损折曲；敏感栅平直、排列整齐；无锈斑、霉点、气泡；引出线焊接牢固；应变片阻值与绝缘电阻的检查，用万用电表检查应变片的初始电阻值，对于同一测区的应变片阻值之差应小于±0.5欧姆，剔除短路、断路的应变片。 3．测点表面处理和测点定位 为了使应变片牢固地粘贴在构件表面，必须要表面处理。测点表面处理是在测点范围内的试件表面上，用机械方法，粗砂纸打磨，除去氧化层、锈斑、涂层、油圬使其平整光洁。再用细砂纸沿应变片轴线方向成45度角打磨，以保证应变片受力均匀。然后，用脱脂棉球蘸丙酮（或酒精）沿同一方向清洗贴片处，直至棉球上看不见污迹为止。 图1-2 图1-3 图1-4
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 应变片的粘贴方法及步骤 应变片的粘贴是传感器制作的重要环节，应变片的粘贴质量直接影响数据测量的准确性。为制作符合产品质量要求的传感器，规定应变片粘贴的方法和步骤如下： 应变片粘贴的工序主要包括：试件的表面处理，应变片的粘贴、干燥，导线的焊接和固定，应变片的防潮处理和质量检验。 1应变片粘贴前的准备工作。 1.1应保证所粘贴的平面光滑、无划伤，面积应大于应变片的面积。 1.2应变片应平整、无折痕，不能用手和不干净的物体接触应变片的底面。 1.3粘贴所使用物品有：试件、电阻应变片、数字万用表、台钳、镊子、专用夹具、热风机、烙铁、焊锡丝、棉签、应变计粘贴剂、丙酮、无水酒精、704硅胶。 1.4将台钳固定到桌子上，把试件用台钳加紧。 2粘贴步骤 2.1试件的表面处理 用沾有无水酒精和丙酮的棉签反复擦拭贴片部位，直至棉签不再变黑为止，确保贴片部位清洁。 2.2应变片的粘贴 在贴片部位和应变片的底面上均匀的涂上薄薄一层应变计粘贴剂。待粘贴剂变稠后，用镊子轻轻夹住应变片的两边，贴在在试件的贴片部位。 在应变片上覆盖一层聚氯乙烯薄膜，用手指顺着应变片的长度方向用力挤压，挤出应变片下面的气泡和多余的胶水。用手指压紧，直到应变片与试件紧密粘合
为止。松开手指，使用专用夹具将应变片和试件夹紧。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，否则需重贴。注意粘贴剂不要用得过多或过少，过多则胶层太厚影响应变片性能，过少则粘结不牢不能准确传递应变。 2.3应变片的干燥 应变片粘贴好后应有足够的粘结强度以保证与试件共同变形。此外，应变计和试件间应有一定的绝缘度，以保证应变读数的稳定。因此，在贴好片后就需要进行干燥处理，用热风机进行加热干燥，烘烤4个小时，烘烤时应适当控制距离和温度，防止温度过高烧坏应变片。 2.4导线的焊接和固定 将引出线焊接在应变片的接线端。在应变片引出线下，贴上胶带纸，以免应变计引出线与被测试件接触造成短路。焊接时注意防止假焊，焊完后用万用表在导线另一端检查是否接通。 为防止在导线被拉动时应变片引出线被拉坏，应使用接线端子。用胶水把接线端子粘在应变片引出线的前端，然后把应变片的引出线和输出导线分别焊接到接线端子两端，以保护应变片。 2.5应变片的防潮处理 为避免胶层吸收空气中的水分而降低绝缘电阻值，应在应变片接好线后，立即对应变计进行防潮处理。防潮处理应根据要求和环境采用相应的防潮材料。常用的的防潮剂可用704硅胶，将704硅胶均匀的涂在应变片和引出线上。 3应变片的质量检验 3.1用目测或放大镜检查应变片是否粘牢固，有无气泡、翘起等现象。 3.2用万用表检查电阻值，阻值应和应变片的标称阻值相差不大于1Ω。 创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王*