300℃自补偿高塑性应变计

本文重点介绍温度环境为300℃情况下可测变形量达8%(即80000μμε)的大变形(高塑性)应变计的研制情况。文中对塑性应变计的原理、电阻合金丝材及应变粘结剂的研制、应变计结构形式、焊接问题及试验方法等作了介绍。     

中国微米纳米-PdCr薄膜电阻应变计研制及其高温应变敏感性能研究

在航空航天以及核电领域中,准确测量高温部件的应变、疲劳等结构参数十分重要,对满足高温应用环境的高温应变计需求非常迫切.在镍基合金基底上研制了PdCr薄膜电阻应变计,依次在基片上沉积NiCrAlY作为过渡层来增强附着性,沉积YSZ/Al2O3作为复合绝缘层满足绝缘性需求,溅射PdCr合金作为应变敏感层,并采用金属掩模对PdCr敏感层进行图形化,最后沉积Al2O3薄膜层作为高温保护层,并对PdCr薄膜应变计的应变敏感系数(GF)以及高温环境下的表观应变、漂移应变等性能进行了表征.结果表明,不同温度下PdCr薄膜应变计的电阻值随应变呈良好的线性关系;在常温下,其应变敏感系数为1.40;在800 ℃时,应变计的表观应变系数127 με/℃.应变计的电阻值随时间线性减小,导致的漂移应变约为1 800 με/hr,应变敏感系数为1.41.同时,对制备的PdCr薄膜应变计进行了可靠性评估和寿命评估.结果表明,其重复性测量误差约为5.71%,工作寿命超过10 h.     

非晶-微晶混合相硅应变计传感器材料的研制

<正> 目前生产中广泛使用的应变计传感器(应变片)有金属应变计和单晶半导体应变计。金属应变计的温度特性、线性都较好,但灵敏系数K小,通常K=2～4,利用半导体压阻效应的半导体应变计虽然灵敏系数较大,很容易得到K=50～150。但其温度特性和线性都较差,     

改进力传感器精度所提出的几个问题

本文涉及到我们在改进力传感器性能所遇到的几个问题。这些问题归结为以下三类情况。(1)材料(2)结构与制造(3)应用与校验。 第一类问题中,在对弹性材料和应变计材料进行透彻研究后,我们必需着重强调滞后性能。如改进用应变计表示的精度。我们采用俗称“BI—SELCOM”的有效技术。在第二类问题中,力传感器结构的稳定性和生产工艺需要引起我们极大注意。弹性材料都要经热处理,应变计应温度老化处理后方能达到长期稳定性。在最后一类问题中,要求包括大称量力传感器方面类似实际使用环境的校验及高精度校验。     

厚膜应变计与传感器

厚膜应变计与箔式应变计、薄膜应变计及半导体应变计共同构成现代力敏传感器的四大关键敏感元件，其发展前景引起了人们极大关注，本文主要就厚膜应变计的导电机理、一般性能，以及它在力（称重）、压力传感器方面的应用情况，加以简要介绍。     

一束常温应变计热零漂温补曲线族

一 概述热零漂温度补偿计算是相当复杂的.根据大量试验结果分析、比较,在一维稳定导热过程下,研制了拟合最佳的热零漂温补曲线——L曲线,将使问题简化.下面对有关曲线的几个因素进行分析.1.应变计通电后的热动态平衡电流流过应变计金属丝后,将引起焦耳热.为防止粘结剂因升温软化不能正常地传递信号,造成测量误差.不允许超过应变计主体发热与散热达平衡时的温度,应变计的热平衡与金属丝几何尺寸、环境条件、粘结剂底层和被测零件的导热系数有关.     

电阻应变计技术六十年（4）结构应变测量用各种电阻应变计

应用电阻应变计测量结构或部件的应力，可为设计和改进结构以及提高产品质量提供可靠的依据。目前，这种电测技术，不仅在常温条件下获得了广泛的应用，而且已扩展到各种特殊环境条件和高温、低温、高压、水下、强磁场以及核辐射等环境的应力测量。本文主要介绍国内外常温应变电测技术的发展动向，以及应用于应变测量的种类电阻应变计的概况。     

双层电阻栅SOI应变计的设计及其在煤矿的应用

设计了一种微熔结构的双层电阻栅SOI应变计,该应变计利用热生长氧化、光刻、刻蚀等工艺方法进行制作,解决了通常SOI应变计体电阻阻值小、易受污染的问题,提高了应变计的精度、绝缘性和工作稳定性。现场试验结果表明,利用该应变计制作的煤矿钻孔应力计测量数据准确,工作稳定可靠,适用于煤岩体应力监测。     

NiCrAlY薄膜应变计的研制

采用射频磁控溅射法在Ni基高温合金拉伸件上制备NiCrAlY薄膜应变计。研究了热稳定处理对NiCrAlY薄膜结构、表面形貌的影响,并且测试了NiCrAlY薄膜应变计的电学与应变性能。结果表明：热稳定处理后 NiCrAlY 薄膜应变计由于在表面形成了一层 Al2 O3膜,具有抗高温氧化的特性,在室温～800℃范围内,应变计电阻同温度呈线性变化,电阻温度系数（ TCR）约为290×10－6/℃,室温下的应变计系数（ GF）为2.1。     

电阻应变计技术六十年（5）：———电阻应变计在传感器技术中的应用（上）

本文主要介绍电阻应变计在传感器中应用的一般情况,着重介绍目前应用最广的电阻应变式称重（测力）传感器和电阻应变计压力传感器的现状及展望。     

混凝土应变计转换系数的测试方法研究

建筑工程检测领域常用混凝土应变计检测混凝土的结构应力应变,混凝土应变计的转换系数是影响检测结果准确度的重要参量.本文通过对振弦式应变计和电阻应变片式应变计的结构和检测原理进行分析,分别给出了对应的应变计转换系数测试方法,并列举了部分用到的标准器具     

A micro strain gauge with mechanical amplifier

A passive micro strain gauge with a mechanical amplifier has been designed, analyzed, and tested. The mechanical amplifier provides a high gain such that residual strain in thin films can be directly measured under an optical microscope. This strain gauge can be in situ fabricated with active micro sensors or actuators for monitoring residual strain effects, and both tensile and compressive residual strains can be measured via the strain gauge. It is shown that a very fine resolution of 0.001% strain readouts can be achieved for a micro strain gauge with a 500 μm-long indicator beam. Beam theories have been used to analyze the strain gauge with a mechanical amplifier, and the results were verified by a finite-element analysis. Experimental measurements of both polysilicon and silicon-riched silicon-nitride thin films fabricated by surface micromachining processes are presented     

一种矿用便携式锚杆静态应变仪的设计

现有的用于测力锚杆的应变仪器精度差,只能人工记录测量数据,无法准确反应巷道的受力情况。针对以上问题,文章介绍了一种矿用便携式锚杆静态应变仪的设计,分析了应变测量的测量原理,并主要阐述了应变仪的信号调理电路设计及其软件程序设计。试验结果表明,该应变仪测量精度高、稳定性好,具有汉字显示、操作简单等特点。     

新型矿用便携式静态电阻应变仪的研制

为了解决目前开采速度较快或分叉巷道多的矿井使用固定应变仪安装复杂、维护困难、成本较高等突出问题,提出了一种新型矿用便携式静态电阻应变仪。该应变仪以ATmega16L单片机为主控芯片,硬件上采用电子程控开关切换、精密仪表放大器和先进低频滤波等对信号采集调理,LCD显示检测结果,利用专用时钟芯片记录巷道顶板压力检测时间,并由SD卡存储;软件上下位机利用AVR单片机的输入捕捉,PWM,SPI等功能,上位机界面用LabVIEW编写,友好方便。通过对其工作性能的测试,证明了该应变仪精度高、电路简单、抗干扰能力强等优点。     

一种用于微型六维力传感器的集成式应变计设计

为实现六维力传感器的微型化与集成化,提出了一种新型的集成式应变计．该应变计由6组敏感栅组成,可与薄壁圆筒型弹性体组成微型六维力传感器．文中介绍了信号调理电路和数字化电路的组成．采用微型数字信号处理器和刚柔结合的电路板实现了传感器的电路集成．对传感器进行了静动态标定并分析了实验结果．     

电阻应变称重传感器蠕变的模型和补偿

借助于电阻应变式称重传感器在恒定负荷作用下的蠕变模型，探讨了蠕变误差补偿机理及其可行的技术方案，提出了通过改变敏感栅端部的受力状况来改变应变片蠕变值的蠕变补偿思路，试验证明是可行的。     

光纤光栅与电阻应变片磁场环境下应变测量的试验研究

针对磁场对传感器工作性能的影响,借助等强度标准悬臂梁,研究光纤光栅和电阻应变片在磁场环境下的应变测量特性。给出2种传感器的应变传感方程,搭建磁场工作环境,分别采用电阻应变片和光纤光栅对磁场下悬臂梁的应变进行测量。结果表明:在有周期变化磁场工况下,电阻应变片的时域波形产生周期性的脉冲,脉冲大小与变化磁场的强度成正相关关系;光纤光栅传感器的测量结果则始终维持在理论计算值左右,不随磁场的变化而产生较大波动,证明了光纤光栅的抗电磁干扰特性。     

Calibration of MEMS strain sensors fabricated on silicon: theory and experiments

A calibration technique for measuring MEM's strain sensor performance is presented. For resistance based sensors, calibration entails determining a relationship between change in resistance of the sensor and strain (the gauge factor). A modification to the standard calibration method employed for metal foil, resistance strain gauges is presented. The approach entails constructing two nearly identical test specimens: a specimen with the MEM's sensor mounted with adhesive and a specimen with a strain gauge on silicon mounted with adhesive. Data from the strain gauge specimen provide the basis for evaluating the strain at the sensor. Test data are presented which show that strain at the wafer is 52% to 55% of the strain applied to the specimen. A theoretical basis for this strain transfer relationship is presented. Finally, a dimensionless geometry factor, based on shear lag theory, is derived. As the sensor cross section (width and length) and thickness changes, the strain transfer between the specimen and sensor vary linearly with the geometry factor. This result emphasizes the importance in considering the overall sensor geometry when employing semiconductor strain gauges.     

航空发动机高温应变测量系统

航空发动机燃烧室出口温度的高低及出口温度场的均匀程度,直接影响到发动机的工作寿命和输出功率的大小;针对航空发动机燃烧室的出口温度较高,应变测量极为困难的特点,首先对高温应变计及应变计的改进方法进行了研究;通过对几类应变测量方法的研究和对比,分析了各自的优缺点并给出了具体的测量方法及相应的应变计改进措施;最后,给出FeCrAl应变片的试验结果,对比了Kanthal A-1应变片和中国应变片的表面应变随温度的变化曲线。