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電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)
用電阻應(yīng)變片制作的生理傳感器很多，應(yīng)用較為廣泛。通常在儀器中采用的應(yīng)變片有兩種類型，一種是絲式應(yīng)變計(wire strain gauge)，另一種是箔式應(yīng)變計(foil straingauge)，這兩種應(yīng)變計在國內(nèi)主要使用的材料是康銅和卡碼合金。
絲式應(yīng)變計元件是用電阻絲在一定的應(yīng)力作用下均勻地按柵狀排列在底基和覆蓋層之間，應(yīng)變絲的首尾用銅絲或銀線引出。應(yīng)變片的底基是作為柵絲的依托層，同時又具有電絕緣作用的材料，底基一般可以采用酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇縮甲乙醛、聚酰亞胺等材料制成。特別應(yīng)該指出的是聚酰亞胺具有良好的絕緣電阻和溫度變化特性，并且還有蠕變小、線性、遲滯誤差小、長時間使用零點穩(wěn)定性、靈敏度高等特點。我國已生產(chǎn)出性能良好的這種材料制成的應(yīng)變片。
我們可以看到在兩根電阻絲之間用較粗的線條畫出了低電阻率材料的導(dǎo)線。這種應(yīng)變片一般稱之為“短接式應(yīng)變片”。采用這種工藝的目的是為了使非敏感方向的測量誤差減小。例如我們需要應(yīng)變片在其縱向的應(yīng)變作為有用信號，因此就希望它的橫向應(yīng)變輸出為zui小。為此把柵狀電阻絲的轉(zhuǎn)彎處的一小段短路以后就可以大大地消除此項誤差的來源。
箔式應(yīng)變片將金屬電阻材料通過特殊的碾壓而得到厚度為0 003～0. 005mm的極薄的膜，加上絕緣底基以后,再通過光刻工藝將電阻箔刻成所需的柵狀電阻絲，然后再將這個箔柵加上覆蓋層和引出線就構(gòu)成了箔式應(yīng)變片因為這種應(yīng)變片中的電阻材料被制成了箔，所以它與被粘貼的零件表面的接觸面積比絲式應(yīng)變片大得多，這樣的應(yīng)變片就能更好地“跟隨”應(yīng)變零件的變化。由于接觸面積大，它的散熱條件比絲式應(yīng)變片好得多，所以可通過較大的電流。由于這些原因使得箔式應(yīng)變片具有較好的靈敏度。另外因為這種應(yīng)變片可以采用光刻工藝制作，因此有利于大批生產(chǎn)。目前采用這種元件制成的傳感器比較多。
應(yīng)變片與試件之問的粘貼一般可以采用下列程序：零件表面清理、涂腔、加壓固化、粘貼質(zhì)量檢查、防潮處理。