KYOWA共和螺栓轴力用箔式应变片KFB-3-120-C20 的工作原理

形变感知：贴合螺栓传递轴力形变

该应变片采用 3mm 短栅长的单轴设计，能贴合螺栓表面的弧形轮廓完成安装。使用时通过高强度环氧胶将其固定在螺栓特定位置，粘结层固化后可形成牢固结合（粘结强度达 2.5N/mm² 以上）。当螺栓受轴力紧固或工作中承受载荷时，会产生微小的拉伸或压缩形变，这种形变会通过粘结层完整传递给应变片的敏感栅，确保敏感栅与螺栓同步形变，为后续测量奠定基础。

电阻变化：基于应变效应转化信号

其敏感栅由高稳定性的铜镍合金箔经精密蚀刻制成，该合金的应变灵敏度系数约为 2.1。依据电阻应变效应，敏感栅随螺栓形变时，自身的长度和横截面积会发生对应改变：螺栓受轴力拉伸时，敏感栅被拉长、横截面积变小，电阻值增大；螺栓受力压缩时，敏感栅缩短、横截面积变大，电阻值减小。且电阻变化量 ΔR 与初始电阻值 R₀的比值，和螺栓的应变 ε 呈稳定线性关系，满足公式 ΔR/R₀=K×ε（K 为灵敏度系数），这一步实现了机械形变到电阻信号的转化。同时其 C20 规格优化了敏感栅排布，能减少横向力干扰，让电阻变化更精准对应螺栓轴力产生的形变。

温度补偿：抵消环境干扰保障精度

螺栓常处于温度波动环境，而温度变化会使螺栓基体和敏感栅各自产生不同热胀冷缩，易引发额外电阻变化导致误差。该应变片的 C20 规格专门针对线膨胀系数 20×10⁻⁶/℃的金属构件优化，通过集成补偿电阻形成温度补偿网络。在 - 20℃~80℃的工作温度范围内，可有效抵消温度波动带来的附加电阻变化，确保电阻变化仅由螺栓轴力引发的形变导致，将测量误差控制在 ±0.1% 以内。

电信号转换与数据输出：完成量化读取

该应变片标称阻值为 120Ω，适配多数通用应变仪。使用时将其接入应变仪的惠斯通电桥电路，由于敏感栅的电阻变化量通常为毫欧级，惠斯通电桥可将这种微弱的电阻变化转化为易于测量的电压信号，同时还能进一步抑制干扰。随后镀银铜芯引出线会快速传导电压信号（减少传输损耗），经应变仪放大、滤波后，传输至数据采集系统。系统再依据预设标定参数，将电压信号换算为对应的应变值，最终输出可直接读取的数据，工作人员即可通过该应变值反向推算出螺栓所承受的轴力大小。