應(yīng)變片作為測力傳感器的核心部件,其性能優(yōu)劣直接決定傳感器測量的準(zhǔn)確性與可靠性。可從靜態(tài)特性、動態(tài)特性、環(huán)境適應(yīng)性和穩(wěn)定性等多個維度對其性能進行判斷,下面力準(zhǔn)將為您詳細(xì)介紹:
靜態(tài)特性
電阻值準(zhǔn)確性
檢測方法:使用高精度萬用表,在無外力作用下,測量應(yīng)變片的電阻值,與產(chǎn)品標(biāo)稱電阻值進行對比。如標(biāo)稱電阻為 120Ω 的應(yīng)變片,測量值與 120Ω 的偏差在規(guī)定誤差范圍內(nèi),通常為 ±0.1% 至 ±1%,則電阻值準(zhǔn)確。
參考標(biāo)準(zhǔn):工業(yè)級應(yīng)變片阻值偏差通常在 ±1% 以內(nèi),實驗室高精度應(yīng)變片阻值偏差要求更高,可達(dá) ±0.1%。
靈敏系數(shù)準(zhǔn)確性
檢測方法:將應(yīng)變片粘貼在標(biāo)準(zhǔn)試件上,對試件施加已知大小的應(yīng)力,通過測量應(yīng)變片電阻變化,計算靈敏系數(shù),與產(chǎn)品說明書給出的靈敏系數(shù)對比。
參考標(biāo)準(zhǔn):優(yōu)質(zhì)應(yīng)變片靈敏系數(shù)誤差應(yīng)在 ±1% 至 ±2% 之間。
線性度
檢測方法:在應(yīng)變片測量范圍內(nèi),施加不同等級的應(yīng)力,記錄電阻變化與所受應(yīng)力的關(guān)系。繪制兩者關(guān)系曲線,計算實際曲線與理想直線之間的最大偏差,以滿量程輸出的百分比表示線性度誤差。
參考標(biāo)準(zhǔn):高精度應(yīng)變片線性度誤差可控制在 ±0.1% FS 以內(nèi),普通應(yīng)變片線性度誤差在 ±0.5% FS 至 ±1% FS。
動態(tài)特性
響應(yīng)時間
檢測方法:對粘貼有應(yīng)變片的試件施加快速變化的動態(tài)載荷,用高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄應(yīng)變片輸出信號,從施加載荷到應(yīng)變片輸出信號達(dá)到穩(wěn)定值的 90% 所需時間,即為響應(yīng)時間。
參考標(biāo)準(zhǔn):響應(yīng)時間與應(yīng)變片結(jié)構(gòu)和材料有關(guān),高頻動態(tài)測量場景下,應(yīng)變片響應(yīng)時間應(yīng)在毫秒甚至微秒級。
固有頻率
檢測方法:通過模態(tài)分析方法,對粘貼應(yīng)變片的試件進行激勵,測量應(yīng)變片的固有頻率。
參考標(biāo)準(zhǔn):在測量動態(tài)載荷時,應(yīng)變片固有頻率應(yīng)遠(yuǎn)高于被測信號的最高頻率,一般要求固有頻率至少是被測信號最高頻率的 3 到 5 倍。
環(huán)境適應(yīng)性
溫度穩(wěn)定性
檢測方法:將應(yīng)變片置于高低溫試驗箱中,在不同溫度下測量其電阻值和靈敏系數(shù),觀察變化情況。
參考標(biāo)準(zhǔn):在溫度變化較大的環(huán)境中,應(yīng)變片電阻溫度系數(shù)和靈敏系數(shù)溫度系數(shù)應(yīng)較小,以保證測量精度。
濕度穩(wěn)定性
檢測方法:將應(yīng)變片放置在濕度試驗箱中,保持一定濕度和時間,觀察其性能變化,如電阻值漂移、絕緣電阻下降等。
參考標(biāo)準(zhǔn):優(yōu)質(zhì)應(yīng)變片在高濕度環(huán)境下,絕緣電阻應(yīng)保持在較高水平,如大于 100MΩ,電阻值漂移在可接受范圍內(nèi)。
穩(wěn)定性
零點漂移
檢測方法:應(yīng)變片粘貼到試件上,經(jīng)過一段時間穩(wěn)定后,在無載荷情況下,持續(xù)測量應(yīng)變片輸出,記錄隨時間的變化。
參考標(biāo)準(zhǔn):零點漂移以單位時間內(nèi)輸出變化量表示,在長時間測量中,零點漂移應(yīng)盡可能小。
疲勞壽命
檢測方法:對粘貼應(yīng)變片的試件施加周期性載荷,記錄應(yīng)變片從開始工作到失效的循環(huán)次數(shù)。
參考標(biāo)準(zhǔn):對于需長期承受動態(tài)載荷的應(yīng)用,應(yīng)變片應(yīng)具有較高的疲勞壽命,如達(dá)到 10?次以上的循環(huán)加載。