应变是指材料由于受力所产生的变形量,具体定义为材料的长度变化与原始长度的比率,如图所示。
应变既可以是正值(拉伸),也可以是负值(压缩)。 当材料在一个方向被压缩,它会向与该方向垂直的另外两个方向伸长,这就是泊松现象。 泊松比(v)是用来反映柏松现象的物理量,它表示横向应变与纵向应变之比的负值。 应变没有量纲,但有时会以in./in.或mm/mm等单位表示。在现实中,应变的值很小。因此,应变常表示为微应变(µε),即ε x 10-6。
应变测量最普遍使用的是电阻应变片,测量应变时必需精确测量电阻极微小变化。例如,假设测试样本的实际应变为500 me,应变计因子为2的应变计可检测的电阻变化为2 (500 x 10-6) = 0.1%。 对于120 Ω的应变计,变化值仅为0.12 Ω。
为测量如此小的电阻变化,应使用惠斯通电桥。
惠斯通电桥
惠斯通电桥在电路上等同于两个并联的分压器电路。 R1和R2为一个电压分压器电路,R3和R4为另一个电压分压器电路。 惠斯通电桥的输出Vo在两个电压分压器的中间点之间测量。
从上面的公式中可以看出,当R1/R2= R3/R4时,电压输出Vo为0。 在这种情况下,认为电桥处于平衡状态。 任何电桥臂的电阻变化都会产生非零输出电压。 因此,如将图4中的R4替换为工作应变传感器,那么应变计阻值的任何变化都将改变电桥的平衡并产生与应变相关的非零输出电压。
如果需要给传感器增加无线传输功能,可以通过增加无线物联网控制器实现。
● 内置电池或外接5V电源供电
● 无线传输方式支持4G、NB、WIFI、LORA等
● 支持所有传感器接口
低功耗无线物联网控制器 电池供电 WIFI 4G NB LORA |