應(yīng)變計的原理和類型

更新時間：2025-04-03

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下面我們解釋一下應(yīng)變計的原理和類型。

1. 應(yīng)變計的原理

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

2. 應(yīng)變計的類型

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

應(yīng)變計的另一個特點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、可以測量更精細應(yīng)變的應(yīng)變計以及由適合于各種被測量材料的材料制成的應(yīng)變計。

應(yīng)變計結(jié)構(gòu)

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

1. 箔式應(yīng)變計

流行的應(yīng)變計類型是箔應(yīng)變計，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稱為霍因斯通橋電路的電路。

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

當(dāng)帶有應(yīng)變計的被測物體發(fā)生變形時，所附應(yīng)變計的箔片會膨脹和收縮，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確定電阻的變化。由于應(yīng)變計具有一個表示電阻相對于應(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)和電阻變化量計算出被測物體的應(yīng)變。

2.半導(dǎo)體應(yīng)變計

半導(dǎo)體應(yīng)變計是在應(yīng)變計的箔部分使用半導(dǎo)體的應(yīng)變計，利用當(dāng)對半導(dǎo)體施加應(yīng)力時半導(dǎo)體的電阻率會發(fā)生變化的特性。