金属应变仪与半导体应变仪的区别
金属应变仪的工作机理是所谓几何效应:当应变仪拉长时,则其截面积减小,从而造成电阻增大。金属应变仪主要是采用康铜之类的Cu-Ni合金来制作,往往采用弯曲的条状结构。这种应变仪在较小的功耗下具有较大的灵敏度和较大的电阻。
半导体应变仪的工作机理,除了几何效应以外,还有更为重要的所谓压阻效应(压电效应):当应变仪拉长或者缩短时,半导体的载流子迁移率将发生变化,则导致电阻变化。半导体应变仪主要是采用Si来制作,常常采用扩散或者离子注入式的结构,这与IC工艺兼容。这种应变仪具有较好的温度稳定性、更好的线性度、更大的应变范围和使用灵活(如易于附着在弯曲表面上)。为了提高灵敏度和线性度,往往采用p型半导体(不用n型半导体);而且为了提高温度稳定性,多半采用高掺杂半导体(1020cm-3,但要折中考虑灵敏度)。
使用电阻应变仪进行电测应力分析实验都几点共性规定:
1、实验所有电测构件上应变计都引线均用不同颜色都导线以区分应变计的贴片位置和方向,在把他们接到电阻应变仪不同通道接线排上时,一定要记录改通道所测应变是代表哪一点哪一方向的应变。
2、在进行静态多点应变测量(加一级载荷同时测量2个测点以上都应变)时,所有测点测量片的两 根引线均接到应变仪不同通道接线排上的接线柱上,温度补偿片单独接到应变仪最左边无测点通道 号的公共补偿接线柱上。
3、多点应变测量接线时应遵循由上而下,同一高度都两枚应变计则先前而后,有环轴向应变计都先 环向而后轴向都原则,分别按顺序接到应变仪的通道上。这样便于在测量过程中及时就 在错误。
4、单点应变测量时,随便接到哪一个通道均可,测量片和补偿片接不通都桥臂。
5、粘贴于不同构件上都应变计灵敏系数可能不通,测量前均要对使用的应变仪进行灵敏系数设定。
6、所有接上应变计导线都接线柱必须拧紧,测量过程中不允许拉动导线,因是电阻变化转变成应变 都测量,任何松懈都接线和测量中拉动导线都会引起接触电阻都变化,造成应变读数都变动。
应变仪的零飘和动飘
应变仪的零飘是指放大器无信号输入时仪器平衡指示器指针随时间的缓慢偏转,是一种干扰。静态应变仪对零飘有严格的限制。
无信号输入时仪器平衡指示器指针应指零。因此零飘表明仪器有少量的输出,所以是一种干扰。这种干扰不能太大。
应变仪的动飘,当给放大器输入一个恒定的标准应变时,仪器相对于标准应变输出的微小变化称为动飘。是动态应变仪所特有的一个指标,动飘太大无法进行标定。