KFB-3-120-C20 箔式应变片的测量基础是金属导体的电阻应变效应 —— 当应变片敏感栅受到外力作用产生机械形变时,其电阻值会随形变程度发生规律性变化,通过测量电阻变化量即可反向推导被测构件的应变大小。
该应变片的敏感栅采用高稳定性 Cu-Ni 合金箔经精密蚀刻成型,合金材料具备优异的应变灵敏度系数(K 值约 2.1),确保微小形变下电阻变化的可测性。当被测构件发生拉伸或压缩形变时,应变片通过粘结剂与构件表面紧密贴合,同步产生相同程度的形变:拉伸时敏感栅长度增加、横截面积减小,电阻值随之增大;压缩时敏感栅长度缩短、横截面积增大,电阻值相应减小,且电阻变化量与应变大小呈良好线性关系,为精准测量提供基础。
敏感栅:作为核心测量元件,3mm 短栅长设计可精准捕捉局部微小应变,避免大范围形变导致的测量偏差,尤其适配高精度局部应力测试场景;120Ω 标准阻值能有效降低信号传输过程中的衰减,提升测量系统的信噪比。
基底与覆盖层:基底采用耐老化聚酰亚胺材料,兼具良好的绝缘性与粘结性,可将敏感栅与被测构件隔离,防止漏电干扰测量;覆盖层则起到保护敏感栅的作用,避免工业环境中粉尘、油污对栅体的侵蚀,延长使用寿命。
温度补偿网络:C20 级温度补偿设计针对线膨胀系数 20×10⁻⁶/℃ 的金属构件优化,通过在敏感栅电路中集成补偿电阻,抵消环境温度变化导致的附加电阻变化,确保在 -20~80℃ 工作温度范围内,测量误差控制在 ±0.1% 以内。
引出线:采用镀银铜芯引线,具备低电阻、高导电率特性,可快速传导敏感栅的电阻变化信号,减少信号传输过程中的损耗,同时引线与敏感栅的焊接处经过强化处理,避免振动环境下出现脱焊故障。
KFB-3-120-C20 箔式应变片的信号传递过程可分为 “形变感知 — 电阻变化 — 信号转换 — 数据输出" 四个关键阶段,各环节紧密衔接确保测量精度:
形变感知阶段:应变片通过专用粘结剂固定于被测构件表面,粘结剂需经固化处理形成牢固结合层,确保构件形变能传递至敏感栅。此阶段需保证安装面清洁平整,避免杂质影响粘结效果,导致形变传递失真。
电阻变化阶段:构件受力形变时,敏感栅同步产生机械形变,其电阻值按规律变化,电阻变化量 ΔR 与应变 ε 的关系遵循公式 ΔR/R₀ = K×ε(其中 R₀ 为初始电阻值,K 为应变灵敏度系数),通过该线性关系可将机械形变转化为可测量的电阻变化信号。
信号转换阶段:应变片需与应变仪配套使用,应变仪通过惠斯通电桥电路将电阻变化信号转换为电压信号。由于单个应变片的电阻变化量极小(通常为毫欧级),惠斯通电桥具备放大微弱信号的功能,同时可抑制温度干扰,进一步提升信号稳定性。
数据输出阶段:经放大后的电压信号通过屏蔽电缆传输至数据采集系统,系统根据预设的标定参数,将电压信号换算为对应的应变值并显示输出,完成从机械形变到电信号再到测量数据的全流程转换。
KFB-3-120-C20 应变片的信号传递过程具备两大核心优势:一是响应速度快,敏感栅的合金箔材质与短栅长设计减少了形变传递延迟,信号响应时间小于 1ms,可适配动态应变测量场景;二是抗干扰能力强,基底的绝缘设计、引线的屏蔽处理及温度补偿网络的协同作用,能有效抵御工业环境中的电磁干扰、温度波动等因素影响,确保信号传递的准确性。