实验二电阻应变片的粘贴、组桥及传感器的标定.PDFVIP

实验二 电阻应变片的粘贴、组桥及 传感器的标定 一、实验目的 1、掌握应变测量的贴片方法与组桥方式与 2 、掌握基于虚拟仪器技术的应变测量方法和应变式传感器的 标定技术。 二、实验设备 Labview2010 软件、USB-6009 数据采集卡、普通计算机、动 态电阻应变放大仪、等强度悬臂实验梁、1Kg 砝码和导线若干。 三、实验原理 图2-1 电阻应变计主要结构及各部分名称 在电阻应变计的各种安装方法中，粘贴法应用最多。应变计 粘贴质量的好坏，是决定应变测试成功与否的关键因素之一，因 11 此，粘贴时必须严格按照粘贴的工艺流程进行操作。 一般的应变计粘贴和防护的工艺流程如下： (1)应变计选择→(2)胶粘剂选择→(3)构件打磨→(4)表面清洗 →(5)画线定位→(6)应变计清洗→(7)涂敷底胶→(8)应变计粘贴→ (9)加热固化→(10)贴片质量检查→(11) 引线连接→(12)质量检查 →(13) 质量检查→(14) 性能测试→(15)防护处理。下面介绍一下 一些常用工艺的具体内容。 (1)应变计的准备 应变计的准备是指应变计的选择、应变计检查和应变计表面 处理。应变计的选择我们在前面已经做了专门介绍，这里仅介绍 其它两方面的内容。 a ．应变计检查： 包括外观检查和阻值检查 外观检查主要查看基底和盖层有否破损，敏感栅有否锈斑， 引线有无折断的危险，敏感栅排列是否整齐，有无短路、缺口、 断栅、划伤和变形，基底是否有气泡、皱折、坑点存在。 测量电阻应该精确到0.1 Ω。 b ．应变计表面处理 应变计在使用前，要用脱脂棉浸无水乙醇擦洗，注意两面都 要清洗，对没有盖层的应变计，要顺着敏感栅的方向轻轻擦洗， 洗净后用红外线灯或其它烘干装置烘干备用。 (2)粘贴表面的处理 为了使应变计粘贴牢固，需要对粘贴表面进行机械、化学处 理，处理范围约为应变计面积的3～5 倍。 首先除去油污、锈斑、氧化膜、镀层、涂料等，根据试件材 料选用粒度为 220～400# 的砂纸进行打磨，并打出与贴片方向呈 45 °角的交叉条纹，然后用浸有丁酮或丙酮的脱脂棉球清洗打磨 部位，并用无水乙醇清洗至棉球上不见任何污渍为止。注意，擦 洗时要沿单一方向进行，不要来回交替擦拭。清洗干净的表面要 避免再次污染(如用嘴吹气)及手触摸，待溶剂挥发表面完全干燥 12 后立刻贴片。 为保证应变计粘贴位置的准确，可用无油圆珠笔芯或划针在 贴片部位轻轻划出定位线。划线时，线不能划到应变计贴片部位 下面，避免对应变计产生损伤。经过划线的试件表面需用丙酮、 无水乙醇、丁酮、三氯乙烷、异丙醇等溶剂对贴片试件表面单项 清洗，并及时擦干或烘烤干，避免表面有油污残留或溶剂残留， 对贴片质量产生致命性影响；贴片时，尽量保证应变计的位置准 确，刷胶均匀性，胶量控制适量等；然后盖上聚四氟乙烯薄膜， 用手指均匀挤压应变计，排除多余胶液和气泡，同时，轻轻拨动 应变计，调整应变计位置，使其定位准确，真实反映测量点的应 变。 (3)底胶处理 许多粘结剂要求涂底胶，并经适当的热固化处理。底胶面积 约为应变计面积的1.5 倍。 底胶一般采用与贴片胶相同的粘结剂，厚度应控制在0.01～ 0.03mm 并按相应的固化参数进行充分固化。 在满足粘合和绝缘强度的前提下，粘结层(包括底胶)越薄越 好，因为这样可以保持较强的传递应变能力，减少胶层的不均匀 性，降低蠕变和灵敏系数分散。有些粘结剂不需要涂刷底胶，如 502,101 等，这些粘结剂的粘结力强，绝缘强度高，蠕变小，特别 适合制造传感器和精密应力分析。 (4)应变计粘贴 应变计粘贴是整个贴片过程中最关键的步骤，对测试精度有 绝对影响。粘贴前，对所需的工具、量具(如镊子、刀片、玻璃板) 用丙酮清洗干净，戴上洁净的细纱手套，用化妆笔在