应变计的原理和类型

下面我们解释一下应变计的原理和类型。

1. 应变计的原理

应变计附着在被测量物体上，因此，它们会随着被测量物体一起应变，导致其内部电阻发生变化。然后测量该电流的变化量来计算应变。

2. 应变计的类型

有多种应变计可供选择。其中应用广泛的有箔应变计、线应变计、半导体应变计。

应变计的另一个特点是它们可以用于不同的用途，例如适用于低温和高温环境的应变计、可以测量更精细应变的应变计以及由适合于各种被测量材料的材料制成的应变计。

应变计结构

以下我们将解释“箔应变计"和“半导体应变计"的结构。

1. 箔式应变计

流行的应变计类型是箔应变计，其结构是金属箔以锯齿形图案附着在绝缘基座上，两根导线从金属箔中引出。这两根电线连接到一个称为霍因斯通桥电路的电路。

霍因斯通电桥电路是将三个已知阻值的电阻器与四个应变片排列成桥形的电路，通过测量中心的电位差即可测得应变片的电阻值。

当带有应变计的被测物体发生变形时，所附应变计的箔片会膨胀和收缩，导致电阻发生变化。可以根据 Howinstone 电桥电路中的电位差来确定电阻的变化。由于应变计具有一个表示电阻相对于应变的变化量的特征值（称为应变系数），因此可以根据应变系数和电阻变化量计算出被测物体的应变。

2.半导体应变计

半导体应变计是在应变计的箔部分使用半导体的应变计，利用当对半导体施加应力时半导体的电阻率会发生变化的特性。