KFGS-10-120-D17 作为共和电业的剪切应变专用箔式应变片,核心工作原理基于金属电阻应变效应,同时结合其 3 轴堆叠的敏感栅特殊设计,实现三维方向应变的精准测量,具体原理可拆解为以下几个关键环节:
核心的电阻应变效应基础
该应变片的敏感栅采用铜镍合金(康铜箔)制成,而铜镍合金具备稳定的电阻 - 应变特性。依据电阻应变效应,当被测构件发生剪切形变或拉伸、压缩形变时,粘贴在构件表面的应变片会随构件同步产生微小形变。此时敏感栅的长度和横截面积会相应改变:构件受拉时,敏感栅被拉长、横截面积变小,电阻值随之增大;构件受压时,敏感栅被压缩、横截面积变大,电阻值随之减小。且其电阻相对变化量 ΔR/R 与构件的应变 ε 呈稳定线性关系,满足 ΔR/R=K×ε(K 为该应变片的灵敏系数,其剪切应变测量灵敏度≥2.1),这是实现应变测量的核心原理。
3 轴敏感栅布局实现多维应变捕捉
它区别于普通单向应变片的关键在于特殊的敏感栅排布,三个敏感栅按 45° 夹角堆叠布局,可同步捕捉平面内 0°、45°、90° 三个方向的应变数据。这种设计能精准捕捉构件的剪切应变,特别适合扭矩、剪切应力等复杂场景的测量。比如测量联轴器的扭矩时,扭矩会使构件产生剪切形变,三个不同角度的敏感栅可同时感知对应方向的应变变化,避免了单向应变片测量不全面的问题。
温度补偿抵消环境干扰误差
型号中 “D17” 代表其适配 17×10^–6/℃的构件热膨胀系数,补偿温度范围为 - 10℃~100℃。在实际测量环境中,温度变化会让被测构件和敏感栅各自产生不同程度的热胀冷缩,容易引发额外电阻变化,造成测量误差。该应变片通过匹配特定热膨胀系数的设计,以及铜镍合金本身稳定的温度特性,可抵消温度波动带来的温漂误差,确保在 - 55℃~150℃的工作温度范围内(搭配专用胶粘剂 EP - 340),电阻变化仅由构件应变导致,保障测量精度。
电信号转换与仪器读取
该应变片标称电阻为 120Ω,此规格适配多数工业通用的惠斯通电桥电路。使用时将应变片接入应变仪的惠斯通电桥接口,应变引发的微小电阻变化会使电桥失去平衡,进而输出与电阻变化量对应的电压信号。后续经应变仪的信号放大、处理后,将抽象的电信号转化为直观的应变数值,工作人员可通过应变仪直接读取被测构件的应变数据,完成机械形变到可量化电信号的完整转换。