應變量測理論與黏貼課程

什麼是“應變”
對材料施加拉力（或壓力）後，材料內部發生應力。該應力按照一定比例發生拉伸應變（或壓縮應變）。即，長度為L的材料，呈L+ΔL（或L-ΔL）變形。此時的L和ΔL的比值，稱作應變。


    應變


L：受力前的材料長度
ΔL：受力引起的材料長度變化


例）長度為100mm的材料，受外力影響，0.1mm變形時的應變(ε)如下：




應變的表示方法是以1×10-6應變為基準。上例所示，寫成1000×10-6應變（或1000×10-6），讀作1000微應變。


什麼是“應變片”



隨著金屬材料（電阻）受力引起的伸縮，電阻值會在一定範圍內增減。因此，如果隔著絕緣物，粘合在發生應變的被測物體上，被測物的變形會產生相對應的電阻變化。應變片（電阻式）就是依靠電阻值的變化來測量應變的一種敏感元件。


應變片原理
被測物發生應變時，由應變片的絕緣基片，將應變轉遞到電阻（金屬絲或金屬箔）。應變引起相應的電阻變化，和應變呈以下關係式。


ε：應變求值
R：應變片電阻值
ΔR：受應變時的電阻變化值
K：應變靈敏係數（如包裝所示）


應變片構造
應變片是在絕緣箔膜上安置電阻絲或光蝕刻金屬電阻箔，並引出金屬絲。使用專用粘合膠貼在被測物體的表面，就可以進行測量了。





應變片的優勢
應變片具有很多方便的功能，但同樣也有其局限性。在溫度、應變數、疲勞度和測量環境方面都有一定的局限性。在使用應變片之前，必須認清這些局限性。

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應變片特徵
結構簡單、品質小、體積小，不會干擾試件上的應力。
測量點間的距離很短，可以作局部評估。
具有良好的頻率回應，可以追蹤應力的快速變動。
可以同時進行多點測量和遠端測量。
電子信號輸出，方便資料處理。
 
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