随着应变仪市场的发展,应变仪的品牌和型号也随之增加。如何在错综复杂的应变仪市场挑选出适合自己并且优质耐用的产品呢?下面我来讲一下应变仪的选用原则和操作要点。
应变仪的选用原则:应变仪的工作频率应大于被检测量的高次谐波分量的频率,以保证不产生幅频失真。应变仪的大量程应大于被测应变的大值,并应使其输出不超过大线性输出量,以保证不产生非线性失真。应变仪的输出形式应与记录仪相适应,并注意它们之间的阻抗匹配。对于应变仪的静态测量,应根据测试精度要求和测试量来选择仪器的分辨率(小应变读数)和测量点数(配预调平衡箱)。
应变仪的操作要点:按实测需要确定接桥形式,测点与仪器间的接线应采用金属屏蔽线,导线要固定,接地点要正确。根据被测信号的大小,正确选择衰减器的档位,使其输出既有一定的幅度,又不产生非线性失真。连接记录器,并注意其阻抗匹配。对于电标定,其标定应变应根据被测信号的大值来选用,一般标定应变=2/3被测大值。仪器的预调平衡应在”预调平衡”的档位上进行。
静态应变仪优势
1、分辨率真实、高达0.1με。高有效位的A/D,实现稳定的高分辨率0.1με。该分辨率0.1με是有效的真实分辨率,是可以随载荷变化的稳定的分度值;它不同于某些位数高但噪声大、有效位数低的A/D;那种A/D对于稳定的应变信号,变换后输出的应变看似带有小数点后很多位,但由于其A/D电路噪声大及调理后的电压波动也大,其输出值即便是个位数甚至十位数都不能稳定下来,根本无法对小于1με的应变信号进行识别。真实的0.1με分辨率可以保证测试精度更高,能观察到工件的微小蠕变,同样适于陶瓷、玻璃、岩石、混凝土等小应变脆性材料的测量。
2、新应变算法,保证在初始很大不平衡量下,线性误差小于0.01%FS,应变输出不受影响。适于各个桥臂的应变片阻值相差很大的场合,大大降低了对应变片阻值精度的要求和成本。
3、零点真实,不同于其他测试短时载荷仪表的零点跟踪。可确保工件微小蠕变的应变变化不会被貌似数值很稳的仪器算法吃掉而显示不出来,可实现对小幅值静态缓变量的长时间跟踪测试。
4、重复性好,每通道重复性小于0.005%FS,保证每次测试结果准确,测试结果客观、时间可比性好,适合对同一点的多次开机监测或不同测点的巡检比较
金属应变仪与半导体应变仪的区别
金属应变仪的工作机理是所谓几何效应:当应变仪拉长时,则其截面积减小,从而造成电阻增大。金属应变仪主要是采用康铜之类的Cu-Ni合金来制作,往往采用弯曲的条状结构。这种应变仪在较小的功耗下具有较大的灵敏度和较大的电阻。
半导体应变仪的工作机理,除了几何效应以外,还有更为重要的所谓压阻效应(压电效应):当应变仪拉长或者缩短时,半导体的载流子迁移率将发生变化,则导致电阻变化。半导体应变仪主要是采用Si来制作,常常采用扩散或者离子注入式的结构,这与IC工艺兼容。这种应变仪具有较好的温度稳定性、更好的线性度、更大的应变范围和使用灵活(如易于附着在弯曲表面上)。为了提高灵敏度和线性度,往往采用p型半导体(不用n型半导体);而且为了提高温度稳定性,多半采用高掺杂半导体(1020cm-3,但要折中虑灵敏度)。