应变采集的诀窍

选择符合采集目标物材质的应变片

选择符合采集目标物材质的应变片，以消除采集目标物温度变化（热膨胀）的影响。

一般钢材在温度变化1°C时，每1 m长度的变化实现11 μm（即11 μST）。

这个外观应变ε_temp在采集目标物的线膨胀系数为β、应变片的线膨胀系数为β_G、应变片电阻的温度系数为α_G、应变系数为K时，如下式所示。

ε_temp = （β - β_G） + α_G/K

线膨胀系数示例

钢材11.7 × 10^-6/°C

SUS30416.2 × 10^-6/°C

铝合金23.4 × 10^-6/°C

因此，应选择采集目标物材质的线膨胀系数已补正为外观应变ε_temp为“0”的量规。一般应变片的型号末尾记载有“11”或“16”等线膨胀系数的整数部分。

选择长度与宽度符合采集目的的应变片

采集管道或圆棒等细的目标物时使用宽度窄的应变片等，应选择长度与宽度符合采集目标物材质或采集目的的应变片。

不同采集目的下的量规长度示例

冲击等高速现象或R面、应力集中的面0.2到1 mm

采集金属、塑料时2到10 mm左右

采集木材、复合材料时10到20 mm左右

采集混凝土时30 mm以上（砂砾粒径的3倍以上）

选择符合安装环境、配线长度等条件的应变片

一般的箔规由一种称为高级合金的合金组成，是由铜与镍（Cu54％、Ni46％）组成的合金，厚度为数μm。基础部分由聚酯及聚酰亚胺构成。因此在有防水性或耐高温性要求时应使用专用应变片。

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检查应变片粘贴状态

“应变采集的基础知识”中介绍的粘贴“预处理”是否已切实执行？是否充分滴下粘合剂？进行如下检查，确认是否正确粘贴了应变片。

粘合剂的渗出量是否合适
确认是否均匀渗出。在未渗出方向很有可能出现粘贴不牢的现象。

粘合面上是否有垃圾或气泡
粘合时若有垃圾或气泡卷入，将造成采集误差。

是否发生了断线
应变片引线非常细，粘合时有可能因受力导致断线。用测试仪采集应变片的2线间的电阻，若为120 Ω则为正常。

补正应变片的应变系数

应变片的应变系数以2.00作为基准制作而成，实际偏差在1.9到2.2左右。应变记录仪的应变系数固定为2.00，因此应变系数相差0.1，则误差率约为5％。因此，需要使用应变片箱子上记载的应变系数K，通过记录仪的比率补正功能进行补正。

ε₀：

真实应变

ε：

采集的应变

ε₀ = ε × 2.00/K

■补正示例
使用应变系数为2.09的应变片时

ε₀ = ε × 2.00/K = ε × 2.00/2.09 = 0.957 × ε

补正角度误差

应变方向与应变片方向偏移5°，会产生约1％的误差。划线与粘贴方向偏移时，通过泊松比（ν）进行比率补正。

ε₀：

真实应变

ε：

采集的应变

ν：

泊松比

θ：

角度（°）

ε = ε₀｛（1-ν）+（1+ν）cos2θ）｝/2

由于泊松比一般为0.3左右

ε = ε₀（0.7+1.3cos2θ）/2
ε₀ = 2ε/（0.7+1.3cos2θ）

参考）泊松比为0.3时角度引起的灵敏度误差
1° 0.03％ / 2° 0.16％ / 3° 0.36％ / 4° 0.64％ / 5° 1.00％

补正配线长度影响

已延长引线时，将受到引线的配线电阻影响。以细线延长20 m时产生7％左右的误差。配线较长时利用以下公式进行比率补正。

ε₀：

真实应变

ε：

采集的应变

γ：

引线电阻值（往返）

ε₀ = ε（1+γ/R）

■参考
引线的标称截面面积与每1 m的电阻值（往返）的关系

0.08 mm²→0.44 Ω
0.18 mm²→0.2 Ω
0.3 mm²→0.117 Ω
0.5 mm²→0.07 Ω
0.75 mm²→0.047 Ω

补正温度影响

在存在温度变化的环境下进行高精度采集时，需要使用自我温度补偿型应变片，或通过双应变片法进行温度补偿。配线较长时采用3线式接线能够以更好的精度进行采集。

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