應(yīng)變計(jì)的原理和類型

更新時(shí)間：2025-04-03

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下面我們解釋一下應(yīng)變計(jì)的原理和類型。

1. 應(yīng)變計(jì)的原理

應(yīng)變計(jì)附著在被測(cè)量物體上，因此，它們會(huì)隨著被測(cè)量物體一起應(yīng)變，導(dǎo)致其內(nèi)部電阻發(fā)生變化。然后測(cè)量該電流的變化量來(lái)計(jì)算應(yīng)變。

2. 應(yīng)變計(jì)的類型

有多種應(yīng)變計(jì)可供選擇。其中應(yīng)用廣泛的有箔應(yīng)變計(jì)、線應(yīng)變計(jì)、半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)。

應(yīng)變計(jì)的另一個(gè)特點(diǎn)是它們可以用于不同的用途，例如適用于低溫和高溫環(huán)境的應(yīng)變計(jì)、可以測(cè)量更精細(xì)應(yīng)變的應(yīng)變計(jì)以及由適合于各種被測(cè)量材料的材料制成的應(yīng)變計(jì)。

應(yīng)變計(jì)結(jié)構(gòu)

以下我們將解釋“箔應(yīng)變計(jì)"和“半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)"的結(jié)構(gòu)。

1. 箔式應(yīng)變計(jì)

流行的應(yīng)變計(jì)類型是箔應(yīng)變計(jì)，其結(jié)構(gòu)是金屬箔以鋸齒形圖案附著在絕緣基座上，兩根導(dǎo)線從金屬箔中引出。這兩根電線連接到一個(gè)稱為霍因斯通橋電路的電路。

霍因斯通電橋電路是將三個(gè)已知阻值的電阻器與四個(gè)應(yīng)變片排列成橋形的電路，通過(guò)測(cè)量中心的電位差即可測(cè)得應(yīng)變片的電阻值。

當(dāng)帶有應(yīng)變計(jì)的被測(cè)物體發(fā)生變形時(shí)，所附應(yīng)變計(jì)的箔片會(huì)膨脹和收縮，導(dǎo)致電阻發(fā)生變化?？梢愿鶕?jù) Howinstone 電橋電路中的電位差來(lái)確定電阻的變化。由于應(yīng)變計(jì)具有一個(gè)表示電阻相對(duì)于應(yīng)變的變化量的特征值（稱為應(yīng)變系數(shù)），因此可以根據(jù)應(yīng)變系數(shù)和電阻變化量計(jì)算出被測(cè)物體的應(yīng)變。

2.半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)

半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)是在應(yīng)變計(jì)的箔部分使用半導(dǎo)體的應(yīng)變計(jì)，利用當(dāng)對(duì)半導(dǎo)體施加應(yīng)力時(shí)半導(dǎo)體的電阻率會(huì)發(fā)生變化的特性。

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