应变片的结构

传统应变片一般是箔式电阻应变片。（除传统应变片之外，现还有其他新的应变片技术，比如光纤布拉格光栅传感器等，其原理完全不相同）标准的应变片基底材料一般采用聚酰亚胺，使用模板蚀刻法，刻出康铜测量栅丝，然后粘附在基地与载体箔材上。形成一个蛇形绕组图案。

应变片工作原理

对于应变测量来说，机械应力是一个重要因素，机械应力是施加在材料内部和外部的力。

因此，应变片通常被安装在需要检查材料的多个位置，当应变片内部测量栅丝被拉伸或者压缩时，康铜导体发生形变导致电流和电阻发生变化。如果应变片被压缩，其电阻会减小。如果应变片被拉伸，其电阻会增加。

电阻的变化确定应变片的应变：

▲R=应变引起的应变片电阻变化

 R0=应变片的标称电阻

   K=应变片的应变系数（SG灵敏度）

   E=待测应变

应变片之间的区别

不同应变片之间的重要特征是几何形状，测量栅丝长度及温度适应性。

几何形状：应变片的几何规格包括测量栅丝数量和对准方式等。根据载荷不同，可能会发生不同的应力状态。在单轴应力状态下，也就是一个已知的应力方向，一个测量栅丝就够了，并与主应力方向对齐。在双轴应力状态下，多个应力方向一起发生，例如张力，压力，弯曲或扭转。在某些情况下，测量工程师可能不知道主应力的方向。这需要三个方向的测量栅丝应变片才可以确定主要和次要应力的大小以及它们的方向。

测量栅丝长度：根据材料和测量应用，应该选择不同的测量栅丝长度。如要非常精确地测量工件中的应力曲线（应力梯度），应采用较短的测量栅丝，以精确分析关键点。如果一般负载（算术平均值）是重要的，则应该选择较长的测量栅丝。不同的表面结构也有所不同：例如混凝土是不均匀的，并且小的卵石嵌入其中。在这种情况下，如果测量栅丝太短，则会使测量结果发生扭曲，因为该应用场景有多种微小的独立应力场。为了避免这种情况，应选择较长的测量栅丝，测量在该测量栅丝长度上的平均应力。

温度适应性：不同材料需要采用不同温度适应性的应变片，以确保能够对温度变化引起的材料应变进行补偿。因此，需要根据材料选择正确的应变片。

其他选择标准：除了上述区别之外，还有一些其他的选择标准，应变片具备不同的阻值（120，350，或1000Ω等），取决于测量链。比如放大器的桥路电阻或者预期的干扰脉冲等。基底材料，导体材料或连接类型也需要区分。一些应变片采用预接线方式，无需进行焊接，可节省大量安装时间，从而降低成本。

应用领域

应变片有两个主要的应用领域：

一个是用于传感器制造，比如力传感器，称重传感器，扭矩传感器，压力传感器等。

一个是用于实验应力分析，比如机械应力的绝对值和方向的确定，疲劳寿命分析，残余应力分析。耐久性测试是实验应力分析的主要应用。例如材料何时在恒定负荷下失效等。这些载荷是采用试验方式，循环加载的。负载通常较低，材料在弹性范围内，不会立即损坏或断裂。疲劳问题在很多方面都是有意义的：例如飞机部件，基础设施如桥梁或铁路，以及印刷电路板等。部件需要进行彻底测试，以确定其是否提供所需的耐久性，能够承受预期的负荷。