應變計的原理和類型

下面我們解釋一下應變計的原理和類型。

1. 應變計的原理

應變計附著在被測量物體上，因此，它們會隨著被測量物體一起應變，導致其內部電阻發生變化。然后測量該電流的變化量來計算應變。

2. 應變計的類型

有多種應變計可供選擇。其中應用廣泛的有箔應變計、線應變計、半導體應變計。

應變計的另一個特點是它們可以用于不同的用途，例如適用于低溫和高溫環境的應變計、可以測量更精細應變的應變計以及由適合于各種被測量材料的材料制成的應變計。

應變計結構

以下我們將解釋“箔應變計"和“半導體應變計"的結構。

1. 箔式應變計

流行的應變計類型是箔應變計，其結構是金屬箔以鋸齒形圖案附著在絕緣基座上，兩根導線從金屬箔中引出。這兩根電線連接到一個稱為霍因斯通橋電路的電路。

霍因斯通電橋電路是將三個已知阻值的電阻器與四個應變片排列成橋形的電路，通過測量中心的電位差即可測得應變片的電阻值。

當帶有應變計的被測物體發生變形時，所附應變計的箔片會膨脹和收縮，導致電阻發生變化。可以根據 Howinstone 電橋電路中的電位差來確定電阻的變化。由于應變計具有一個表示電阻相對于應變的變化量的特征值（稱為應變系數），因此可以根據應變系數和電阻變化量計算出被測物體的應變。

2.半導體應變計

半導體應變計是在應變計的箔部分使用半導體的應變計，利用當對半導體施加應力時半導體的電阻率會發生變化的特性。