ADI应力测试应用方案 助力高效电阻应变测试

金属结构作为大型机械设备的支持构架，其结构强度是影响机械设备安全可靠运行的关键。随着机械设备朝着大型化、重型化、高速化方向发展，要求设备具有更高安全性，从而突出了结构的强度要求。应力应变测试是研究机械结构强度的重要手段，同时也广泛用于起重机、龙门吊、大型工程机械，以及大飞机上的应力测试等。

机械结构应力监测常用的有光纤光栅传感器监测与电阻应变计技术监测。技术型授权代理商Excelpoint世健的工程师Galen Zhang基于电阻应变计原理的ADI应力测试应用方案展开了详细介绍。

电阻应变计的基本结构与原理

电阻应变计的基本结构主要由四部分组成：金属电阻应变丝（敏感栅） 、基体、引线和覆盖层（如图1）。金属电阻应变丝是把结构应变转化为电阻变化的敏感部分，也是电阻应变片的重要组成部分；基体是敏感栅的支撑材料，具有良好的绝缘性，可以使敏感栅和被粘贴物之间保持良好的绝缘性；引线的主要作用是连接敏感栅和测量电路，将电信号输送到测量电路；覆盖层可以有效保护敏感栅，防止敏感栅受到机械损伤和环境温度与湿度的侵扰等。

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图1.电阻应变计结构

将电阻应变计安装（如粘贴或焊接）在被测结构件表面上，结构件受力而变形时，电阻应变计的敏感栅随之产生相同应变，其电阻值发生变化，用仪器测量此电阻变化即可测量出构件表面沿敏感栅轴线方向的应变。因此，电阻应变计的主要性能与敏感栅有关，取敏感栅材料金属细丝，研究其把应变转换成电阻变化的关系。

金属细丝的电阻R与丝的长度L成正比，而与其截面积A成反比，按物理学有下列公式：

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在一定应变范围内μ、m是常数，因此K0也是常数，即电阻相对变化与应变成比例，K0称为金属丝的灵敏系数，因此可通电阻测量来反应应变。