1.0 緒論

作為任何應(yīng)變計(jì)安裝的準(zhǔn)備，首先要為測(cè)試任務(wù)選擇合適的應(yīng)變計(jì)，應(yīng)變計(jì)的選擇初看十分簡(jiǎn)單，不似應(yīng)力分析的關(guān)鍵步驟，而事實(shí)恰恰相反，仔細(xì)合理地選擇應(yīng)變計(jì)的特性和參數(shù)會(huì)顯得十分重要：可針對(duì)指定環(huán)境和操作條件優(yōu)化應(yīng)變計(jì)性能、獲取準(zhǔn)確和可靠的應(yīng)變測(cè)試、最大限度降低應(yīng)變計(jì)安裝的整體費(fèi)用。

應(yīng)變計(jì)的安裝和工作特性受到以下參數(shù)影響，并可從不同角度予以選擇：

. 應(yīng)變絲合金材質(zhì)
. 基底材料 (載體)
. 絲柵電阻
. 應(yīng)變計(jì)圖案
. 溫度自補(bǔ)償編號(hào)
. 應(yīng)變計(jì)長(zhǎng)度
. 可選項(xiàng)

基本上，應(yīng)變計(jì)的選擇過(guò)程就是確定與環(huán)境及其他操作條件精確匹配的參數(shù)，同時(shí)確保最佳安裝和不受條件制約，所謂的條件制約通常由以下需求而形成，諸如：

. 精度 . 測(cè)試持續(xù)時(shí)間
. 穩(wěn)定性 . 循環(huán)持久性
. 溫度 . 安裝難易度
. 伸長(zhǎng)率 . 環(huán)境

在選擇應(yīng)變計(jì)時(shí)，應(yīng)變計(jì)的本身價(jià)格一般不作為考慮的根本因素，因?yàn)檎麄€(gè)測(cè)試裝置的整體價(jià)格才是有意義的經(jīng)濟(jì)測(cè)量，而應(yīng)變計(jì)的費(fèi)用往往只在其中占很小比重。在很多場(chǎng)合，選擇應(yīng)變計(jì)的系列和附加性能會(huì)增加費(fèi)用，但卻可以降低裝置的成本。

在選擇應(yīng)變計(jì)的過(guò)程中，還必須認(rèn)識(shí)到折衷的重要，這是因?yàn)榉夏骋粋€(gè)制約或需求的參數(shù)選擇，可能和另一個(gè)大相徑庭。例如小半徑的環(huán)狀帶測(cè)試，可供應(yīng)變計(jì)安裝的空間非常有限，應(yīng)變的變化率有非常大，顯而易見(jiàn)要選擇一種盡可能短小的應(yīng)變計(jì)，然而，長(zhǎng)度小于0.125 in [3 mm]的應(yīng)變計(jì)，通常最大伸長(zhǎng)率較低、疲勞壽命短、穩(wěn)定性差和安裝難度大。另一個(gè)經(jīng)常影響應(yīng)變計(jì)的選擇和引起折衷考慮的情況是，如何為日復(fù)一日進(jìn)行應(yīng)變測(cè)試做相應(yīng)的庫(kù)存。當(dāng)折衷不可避免之時(shí)，我們必須完全明確為符

合應(yīng)變計(jì)安裝要求所進(jìn)行的折衷，會(huì)給應(yīng)力測(cè)試帶來(lái)什么結(jié)果。對(duì)于在任何特定情況下做出最佳整體折衷，并評(píng)判測(cè)試數(shù)據(jù)的精確性與有效性，這種明確的理解是必須的。

這里考慮到的應(yīng)變計(jì)選擇標(biāo)準(zhǔn)主要同應(yīng)力分析的應(yīng)用相關(guān)。應(yīng)用于傳感器彈性體的應(yīng)變計(jì)的選擇標(biāo)準(zhǔn)，與這里提及的許多方面非常相似，但對(duì)不同應(yīng)用有顯著區(qū)別，因此應(yīng)當(dāng)區(qū)別對(duì)待。Vishay Micro-Measurements的傳感器應(yīng)用部門(mén)可對(duì)這方面的選擇提供相關(guān)幫助。

2.0 應(yīng)變計(jì)選擇參數(shù)
2.1 應(yīng)變感應(yīng)合金材料

決定應(yīng)變計(jì)工作性能的主要因素是用于制造金屬箔柵格的應(yīng)變感應(yīng)合金材料。但是，合金材料并非在任何情況下都是一個(gè)可以獨(dú)立選擇的參數(shù)。這是因?yàn)閂ishay Micro-Measurements的每一個(gè)應(yīng)變計(jì)系列（以型號(hào)的前兩或三個(gè)字母表示），是被設(shè)計(jì)成一個(gè)完整體系的。這樣的體系是由一個(gè)特殊的金屬箔材與基底的組合所構(gòu)成，并包括附加的應(yīng)變計(jì)結(jié)構(gòu)組合（諸如覆蓋層、引線、焊接點(diǎn)等）。

Vishay Micro-Measurements 供應(yīng)以下種類的應(yīng)變計(jì)合金材料（以及各自的代表字母）：

A: 溫度自補(bǔ)償康銅
P: 退火康銅
D: 等彈性合金
K: 鎳-鉻合金，溫度自補(bǔ)償改性卡馬合金

2.1.1 康銅合金

在所有現(xiàn)代應(yīng)變計(jì)的合金材料中，康銅是歷史最悠久的，而且仍是使用最廣泛的。這種情況反映了這樣一個(gè)事實(shí)，對(duì)于許多應(yīng)變計(jì)的應(yīng)用而言，康銅具有最佳的整體綜合性能。比如，這種合金有一個(gè)足夠高的應(yīng)變靈敏度，或靈敏系數(shù)（gage factor），而對(duì)于應(yīng)變級(jí)別和溫度相對(duì)不敏感。其電阻率足夠的高，這樣即便是很小的柵格也能達(dá)到合適的電阻值，并且其電阻的溫度系數(shù)也不是很大。此外，康銅具有很好的疲勞壽命以及比較大的延長(zhǎng)性能。但必須注意，在溫度超過(guò)+150°F [+65°C]的情況下，康銅往往呈現(xiàn)出連續(xù)的漂移；在測(cè)試持續(xù)數(shù)小時(shí)乃至數(shù)天的情況下，應(yīng)變計(jì)的零點(diǎn)穩(wěn)定性至關(guān)重要，這一特性必須被加以考慮。

很重要的是，康銅可被加工為自我溫度補(bǔ)償（見(jiàn)右框），以配合各類測(cè)試材料的膨脹系數(shù)。A合金是按自我溫度補(bǔ)償（S-T-C）的號(hào)碼00，03，05，06，09，13，15，18，30，40和50來(lái)選擇，用于同測(cè)試材料的對(duì)應(yīng)熱膨脹系數(shù)（用ppm/ ° F表示）相匹配。

對(duì)于測(cè)量5%(50,000με)或更大的應(yīng)變，退火康銅（P合金）通常是柵格材料的首選。這種康銅擁有很好的延展性，柵長(zhǎng)0.125 in [3 mm]的應(yīng)變計(jì)，可以達(dá)到大于20%的應(yīng)變。但是，應(yīng)當(dāng)緊記，在高循環(huán)應(yīng)變加載下，在每一個(gè)循環(huán)周期里，P合金會(huì)表現(xiàn)出一些永久的電阻變化，從而造成應(yīng)變計(jì)相應(yīng)的零點(diǎn)漂移。由于這個(gè)特點(diǎn)，為避免應(yīng)變計(jì)在應(yīng)變重復(fù)加載中過(guò)早失效的傾向，通常并不建議在循環(huán)應(yīng)變測(cè)試中采用P合金。P合金可供選擇的自我溫度補(bǔ)償（S-T-C）號(hào)碼為08和40，分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的金屬與塑料材料。

2.1.2 等彈性合金

當(dāng)需要測(cè)量純粹的動(dòng)態(tài)應(yīng)變——也就是說(shuō)，不需要保證一個(gè)穩(wěn)定的參考零點(diǎn)——等彈性合金（isoelastic，D合金）具有一定的優(yōu)勢(shì)。與A合金相比，主要表現(xiàn)在，出色的疲勞壽命，以及更高的靈敏系數(shù)（大約3.2）以改善動(dòng)態(tài)測(cè)試中的信噪比。

D合金并不能實(shí)現(xiàn)自我溫度補(bǔ)償。此外，如圖所示（見(jiàn)框中），其熱輸出非常高（大約80με/° F [140με/° C]），使得這種合金往往無(wú)法適用于靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量。但是，有的情況下，D合金可應(yīng)用于需要高輸出信號(hào)的特殊用途傳感器，此時(shí)可運(yùn)用全橋電路來(lái)實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)臏囟妊a(bǔ)償。

當(dāng)考慮選擇這種柵格材料的時(shí)候，D合金的一些其他特性同樣應(yīng)當(dāng)被指出。比如，它是一種磁阻材料；并且它對(duì)應(yīng)變的反應(yīng)有些非線性，當(dāng)應(yīng)變大小在±5000με以外時(shí)尤其顯著。

2.1.3卡馬合金

改性卡馬，或K合金，由于它的應(yīng)用范圍非常廣，使其成為應(yīng)變計(jì)合金家族中的一個(gè)重要成員。這種合金具有良好的疲勞壽命和極佳的穩(wěn)定性；作為精確的靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量的首選，室溫下可以長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量（數(shù)月或數(shù)年），或在較短的時(shí)期內(nèi)高溫測(cè)量。推薦用于長(zhǎng)期靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量，溫度范圍–452° ~ +500°F [–269° ~ +260°C]。在較短的時(shí)期內(nèi)，帶覆蓋的K合金應(yīng)變計(jì)可應(yīng)用的最高溫度為+750°F [+400°C]。在惰性氣體的氛圍中有助于提高在高溫下的穩(wěn)定性以及延長(zhǎng)應(yīng)變計(jì)的使用壽命。

除了其他的優(yōu)點(diǎn)，相比A合金，K合金的熱輸出曲線更為平滑，從而可以在極端溫度下對(duì)熱輸出誤差進(jìn)行更為精確的修正。同康銅一樣，K合金可以針對(duì)不同熱膨脹系數(shù)的材料進(jìn)行自我溫度補(bǔ)償。但K合金可以供選擇的S-T-C號(hào)


碼有限，有以下幾種：00, 03, 05, 06, 09, 13, 以及15。通常，當(dāng)需要一款溫度補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)，而A合金無(wú)法達(dá)到環(huán)境條件以及性能特點(diǎn)的要求時(shí)，K合金將是很好的選擇。

由于直接在K合金上焊接非常困難，Vishay Micro-Measurements采用雙面銅焊盤(pán)（duplex copper feature），過(guò)去這是一個(gè)可選項(xiàng)，如今已經(jīng)成為我們所有K合金開(kāi)放式應(yīng)變計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)配置。雙面銅焊盤(pán)是一個(gè)精密加工的銅焊盤(pán)（DP）或焊點(diǎn)（DD），這取決于可焊接區(qū)域的大小。所有不帶引線或焊接點(diǎn)的K合金應(yīng)變計(jì)，都在名稱中明確標(biāo)注了DP或DD（位于可選項(xiàng)，或附加說(shuō)明）。對(duì)于特殊形式的銅處理，聯(lián)系我們的客戶服務(wù)部門(mén)可以得到具體的建議。開(kāi)放式的K合金應(yīng)變計(jì)同樣可以定制焊接點(diǎn)。

自我溫度補(bǔ)償

康銅和改性卡馬應(yīng)變計(jì)合金共同擁有一種特性，它們能夠通過(guò)特殊的工藝處理實(shí)現(xiàn)自我溫度補(bǔ)償。自我溫度補(bǔ)償應(yīng)變計(jì)被設(shè)計(jì)成能夠產(chǎn)生最低的熱輸出（溫度變化引起顯示應(yīng)變變化），溫度范圍約–50° ~ +400°F [–45° ~ +200°C]。不論選擇康銅（A合金）還是改性卡馬（K合金）應(yīng)變計(jì)，自我溫度補(bǔ)償（S-T-C）號(hào)碼必須明確說(shuō)明。S-T-C號(hào)碼是以ppm/°F為單位的熱膨脹系數(shù)的近似值，以保證相應(yīng)的應(yīng)變計(jì)在測(cè)試材料上顯示出最小的熱輸出值。
附圖說(shuō)明了A和K合金的典型的熱輸出特性。未補(bǔ)償過(guò)的等彈性合金的熱輸出同樣列在圖中，以供對(duì)比。通常情況下，可根據(jù)測(cè)試材料的熱膨脹系數(shù)，來(lái)選擇最接近的A和K合金應(yīng)變計(jì)的S-T-C號(hào)碼。然而，在一定的特殊溫度范圍內(nèi)，這些合金的熱輸出曲線可以按室溫參考溫度點(diǎn)為軸而旋轉(zhuǎn)。這是由于在特定的方向上錯(cuò)誤的匹配了S-T-C號(hào)碼與膨脹系數(shù)。當(dāng)選擇的S-T-C號(hào)碼小于膨脹系數(shù)，曲線可按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。相反的匹配將造成曲線順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。顯然，在S-T-C錯(cuò)配的情況下，A和K合金原有的熱輸出曲線將不再適用，一般情況下，作為溫度的函數(shù)，熱輸出需要進(jìn)行校準(zhǔn)。

若需要了解更多應(yīng)變計(jì)受溫度影響的信息，請(qǐng)參閱Tech Note TN-504。



2.2 基底材料

傳統(tǒng)的金屬箔式應(yīng)變計(jì)結(jié)構(gòu)包括了一個(gè)光蝕刻的金屬箔圖案，安裝于一個(gè)塑料基底或載體上。基底提供了若干重要功能：

. 提供了一種安裝金屬箔圖案的手段
. 提供了一種易于粘結(jié)的表面，使應(yīng)變計(jì)能與待測(cè)物粘合
. 為金屬箔與測(cè)試對(duì)象間提供了絕緣層

Vishay Micro-Measurements提供了兩種基本的應(yīng)變計(jì)基底材料：聚酰亞胺，以及玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧-酚醛。與應(yīng)變感應(yīng)合金一樣，基底材料并不是一個(gè)獨(dú)立可選的參數(shù)。特定的基底與合金的組合，加上特殊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，被設(shè)計(jì)成為一個(gè)系統(tǒng)，并給予應(yīng)變計(jì)系列命名。因此，當(dāng)為某一特定的應(yīng)用選擇最佳應(yīng)變計(jì)型號(hào)時(shí)，正確的過(guò)程并非任意選取合金與基底材料的組合，而是需要指定一個(gè)可用的應(yīng)變計(jì)系列。Vishay Micro-Measurements應(yīng)變計(jì)系列以及他們的特性將在下一章節(jié)2.3中詳細(xì)描述。每個(gè)系列都有其自身的特點(diǎn)和推薦應(yīng)用領(lǐng)域；后續(xù)的表格中給出了選擇建議。這里單獨(dú)討論基底材料，如同前一章節(jié)里討論合金材料一樣，以幫助理解由合金與基底材料導(dǎo)致的各個(gè)系列的特點(diǎn)。

Vishay Micro-Measurements的聚酰亞胺E基底是一種特別柔韌的載體，可以輕易的彎曲以適應(yīng)很小的半徑。此外，金屬箔與聚酰亞胺基底的高剝離強(qiáng)度，使得該基底應(yīng)變計(jì)對(duì)安裝過(guò)程中的機(jī)械損傷較不敏感。由于其易于處理，以及適用溫度范圍寬于–320° ~ +350°F [–195° ~ +175°C]，聚酰亞胺是一種理想的基底材料，適合于一般用途的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)應(yīng)力分析。這種基底還能夠進(jìn)行大的延伸，并可以用來(lái)測(cè)量超過(guò)20%的塑料應(yīng)變。聚酰亞胺基底是Vishay Micro-Measurements的EA-, CEA-, EP-, EK-, S2K-, N2A-, 以及ED-系列應(yīng)變計(jì)的一個(gè)特色。

為了在較廣泛的溫度范圍內(nèi)獲得出色的表現(xiàn)，玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧-酚醛基底材料是最合適的選擇。這種基底可以在溫度范圍–452° ~ +550°F [–269° ~ +290°C]內(nèi)進(jìn)行靜態(tài)與動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量。對(duì)于短時(shí)間應(yīng)用，溫度上限可以擴(kuò)大到+750°F [+400°C]。但是，這種載體材料的最大延長(zhǎng)量是有限的，大約1~2%，增強(qiáng)環(huán)氧-酚醛基底用在下列應(yīng)變計(jì)系列：WA, WK, SA, SK, WD, 以及SD。

2.3 應(yīng)變計(jì)系列

正如2.1和2.2節(jié)中提到的，應(yīng)變感應(yīng)合金和基底材料并不能完全獨(dú)立選擇和任意組合。相反的，選擇必須出于現(xiàn)有的應(yīng)變計(jì)系統(tǒng)，或者稱為系列，每個(gè)系列通常包括特殊設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)特色，以及合金與基底材料的特殊組合。為了滿足特定的測(cè)試需求而方便識(shí)別合適的應(yīng)變計(jì)系列，下頁(yè)的兩張表格以簡(jiǎn)表形式，列出關(guān)于應(yīng)變計(jì)系列的性能以及選擇方法的信息。

第一張表給出了所有通用Vishay Micro-Measurements應(yīng)變計(jì)系列的簡(jiǎn)單介紹——包括每個(gè)系列的合金與基底組合，以及主要結(jié)構(gòu)特色。這張表定義了每個(gè)系列的工作溫度范圍，應(yīng)變范圍，以及與應(yīng)變級(jí)別相關(guān)的循環(huán)耐久度。但是，必須注意，性能參數(shù)只是標(biāo)稱的，并主要適用于柵長(zhǎng)0.125 in [3 mm]或更大的應(yīng)變計(jì)。

第二張表根據(jù)具體測(cè)試的“概況”，或測(cè)試要求組合，給出了推薦的應(yīng)變計(jì)系列，分類遵循以下原則：

. 應(yīng)變測(cè)量類型(靜態(tài)，動(dòng)態(tài)，等)
. 應(yīng)變計(jì)的工作溫度
. 測(cè)試持續(xù)時(shí)間
. 精度要求
. 循環(huán)耐久度要求

這張表為大多數(shù)傳統(tǒng)應(yīng)用提供了初步選擇應(yīng)變計(jì)系列的基本手段。同時(shí)也包括推薦的粘合劑，因?yàn)檎澈蟿?huì)成為應(yīng)變計(jì)安裝后的系統(tǒng)的一部分，并相應(yīng)的影響到應(yīng)變計(jì)的性能。此選擇表，輔以第一張表的信息，用來(lái)配合我們的《精密應(yīng)變計(jì)數(shù)據(jù)手冊(cè)》，以完成最終的選型。實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程的程序參見(jiàn)本資料的3.0節(jié)。

當(dāng)一個(gè)測(cè)試遇到所需條件超出表中所列范圍時(shí)，通?？梢约僭O(shè)測(cè)試要求達(dá)到或超過(guò)了可選應(yīng)變計(jì)的性能極限。在這樣的條件下，應(yīng)變計(jì)性能特點(diǎn)的相互作用變得非常復(fù)雜，從而無(wú)法在一個(gè)簡(jiǎn)單的表格中給出。遇到這種情況，用戶請(qǐng)?jiān)儐?wèn)我們的應(yīng)用工程部，以得到最佳的折衷方案。

正如表格中顯示的，CEA系列通常是常規(guī)應(yīng)變測(cè)量的首選，對(duì)性能及環(huán)境沒(méi)有極端要求（并且不要求極小的尺寸，或特殊的柵格式樣）。CEA系列是聚酰亞胺基底-覆蓋，A合金應(yīng)變計(jì)，帶鍍銅粗糙大焊盤(pán)，以方便直接在應(yīng)變計(jì)上焊接引線（參見(jiàn)下圖）。這種薄的柔韌的應(yīng)變計(jì)可以彎曲成幾乎任意半徑。對(duì)于綜合的操作性能，比如，方便，不易損傷等，CEA系列應(yīng)變計(jì)是非常優(yōu)秀的。




標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變計(jì)系列選擇表






2.4 柵格長(zhǎng)度

應(yīng)變計(jì)的柵格長(zhǎng)度是柵格的應(yīng)變敏感區(qū)域的長(zhǎng)度，如圖所示。末端彎曲和焊盤(pán)部分可被認(rèn)為對(duì)應(yīng)變不敏感，因?yàn)樗麄兊慕孛娣e相對(duì)較大，并且電阻較低。為滿足廣泛的實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析和傳感器應(yīng)用的需要，Vishay Micro-Measurements提供的柵格長(zhǎng)度范圍從0.008 in [0.2 mm] 到4 in [100 mm]。



在一組給定的條件下，柵長(zhǎng)常常是一個(gè)非常重要的決定應(yīng)變計(jì)性能的因素。例如，應(yīng)變測(cè)量通常取在機(jī)器零件或結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵點(diǎn)上——也就是說(shuō)，在應(yīng)力最高的點(diǎn)上。通常高應(yīng)力點(diǎn)意味著應(yīng)力集中，應(yīng)變的梯度非常陡峭，并且最大的應(yīng)變集中在一個(gè)非常小的區(qū)域中。應(yīng)變計(jì)趨于整合，或平均，柵格覆蓋區(qū)域的應(yīng)變。因?yàn)槿我獠痪鶆蚍植嫉膽?yīng)變的平均值總是小于極大值，所以當(dāng)應(yīng)變計(jì)明顯大于應(yīng)變極大區(qū)域時(shí)所顯示的應(yīng)變量值就會(huì)太小了。下圖顯示了一個(gè)典型的應(yīng)力集中區(qū)域附近的應(yīng)變分布，示意了使用相比峰值應(yīng)變區(qū)域過(guò)長(zhǎng)的應(yīng)變計(jì)測(cè)量所產(chǎn)生的誤差。



作為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)法則，在實(shí)踐中，對(duì)于小孔，圓角，凹槽，或任何其它需要測(cè)量的集中應(yīng)力的結(jié)構(gòu)，應(yīng)變計(jì)柵長(zhǎng)應(yīng)不大于他們的半徑的0.1倍，或相應(yīng)尺寸。對(duì)于尺寸明顯小于0.5 in [13 mm]的集中應(yīng)力的結(jié)構(gòu)，這一經(jīng)驗(yàn)法則會(huì)導(dǎo)致選取非常小的應(yīng)變計(jì)。由于選用小應(yīng)變計(jì)可能導(dǎo)致許多其它問(wèn)題，因此往往需要折衷。

柵長(zhǎng)小于0.125 in [3 mm]的應(yīng)變計(jì)的性能會(huì)降低——特別是最大允許延長(zhǎng)量，靜態(tài)應(yīng)變下的穩(wěn)定性，循環(huán)應(yīng)變下的耐久性。當(dāng)其中任意一項(xiàng)的權(quán)重大于取平均應(yīng)變導(dǎo)致的精度損失，就需要用更大的應(yīng)變計(jì)。

當(dāng)可以使用較大的應(yīng)變計(jì)時(shí)，許多優(yōu)點(diǎn)值得注意。不論是安裝還是接線過(guò)程，幾乎在每一個(gè)方面，大應(yīng)變計(jì)（柵長(zhǎng)最大0.5 in或13 mm）通常都比小應(yīng)變計(jì)更容易操作。此外，大應(yīng)變計(jì)改善了散熱，因?yàn)橥瑯拥碾娮璐笮。髴?yīng)變計(jì)的單位柵格面積功率更小。當(dāng)應(yīng)變計(jì)安裝在塑料或其他導(dǎo)熱能力很差的材料上時(shí)，這點(diǎn)非常重要。不充分的散熱將導(dǎo)致柵格、基底、粘合劑和測(cè)試件表面的溫度升高，從而明顯影響應(yīng)變計(jì)的性能和精度（參見(jiàn)Tech Note TN-502, Optimizing Strain Gage Excitation Levels）。

另外還有一種大應(yīng)變計(jì)的應(yīng)用——通常用到非常大的應(yīng)變計(jì)——非均勻材料的應(yīng)變測(cè)量。以混凝土為例，混凝

土是集料（石，沙）和水泥的混合物。當(dāng)測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)變時(shí)，通常希望使用足夠長(zhǎng)的應(yīng)變計(jì)以跨越多個(gè)集料，從而測(cè)量有代表性的應(yīng)變。換句話說(shuō)，這種情況下往往尋求平均應(yīng)變，而不是集料與水泥之間相互作用導(dǎo)致的局部劇烈應(yīng)變波動(dòng)。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)測(cè)量任意復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的應(yīng)變時(shí)，柵長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)足夠的大，以考慮到材料的不均勻性。

在常規(guī)應(yīng)用中，不需要考慮上述規(guī)則，可選擇柵長(zhǎng)0.125至0.25 in [3至6 mm]的應(yīng)變計(jì)。這個(gè)范圍內(nèi)有最多可供選擇的式樣和存貨。此外，特大或特小的尺寸通常價(jià)格更高，并且特大應(yīng)變計(jì)并不能顯著提升疲勞壽命、穩(wěn)定性或最大延伸量，而特小應(yīng)變計(jì)通常在這些特性上表現(xiàn)不佳。

2.5 柵格式樣

柵格式樣包括，柵格的形狀，多柵格應(yīng)變計(jì)的柵格數(shù)量與方向，焊盤(pán)結(jié)構(gòu)，以及特殊式樣的多種標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)特色。關(guān)于柵格和焊盤(pán)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息，在我們的《應(yīng)變計(jì)數(shù)據(jù)手冊(cè)》中“柵格式樣”一欄有說(shuō)明。列表中多種多樣的式樣可以充分滿足常規(guī)應(yīng)變計(jì)安裝和應(yīng)變測(cè)試的要求。

對(duì)于單柵應(yīng)變計(jì)，一個(gè)式樣是否適合某個(gè)特殊應(yīng)用，主要取決于以下幾點(diǎn)：

焊盤(pán)——顯然，它們的大小和方向應(yīng)當(dāng)與可安裝位置的空間相一致。同樣重要的是，焊盤(pán)的安排不能?chē)?yán)重影響到操作者正確接線的熟練程度。
柵格寬度——當(dāng)很大的應(yīng)力梯度與應(yīng)變計(jì)測(cè)量軸垂直，一個(gè)窄的應(yīng)變計(jì)將減少誤差。在安裝位置允許并適合的情況下，更寬的應(yīng)變計(jì)有助于改善散熱并提高穩(wěn)定性——特別是應(yīng)變計(jì)將被安裝在導(dǎo)熱能力不強(qiáng)的材料或測(cè)試件的情況下。
電阻值——某些情況下，同一系列兩種式樣應(yīng)變計(jì)的唯一區(qū)別，在于柵格電阻——標(biāo)準(zhǔn)的是120歐姆與350歐姆。當(dāng)選擇存在時(shí)，更高的電阻會(huì)被選用，因?yàn)樗軠p少熱量輸出（加載同樣的電壓）。高電阻的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于減少導(dǎo)線的影響，諸如由于導(dǎo)線電阻導(dǎo)致的電路不敏感，以及由溫度波動(dòng)引起的導(dǎo)線電阻變化導(dǎo)致的信號(hào)不穩(wěn)。同樣的，當(dāng)應(yīng)變計(jì)環(huán)路包含開(kāi)關(guān)、滑環(huán)或其他電阻隨機(jī)變化源時(shí)，在同樣的工作電壓下，高電阻能夠提高信噪比。

在實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析中，單柵應(yīng)變計(jì)通常僅用于測(cè)試點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)已知為單軸，而且主軸方向的精度誤差合理(±5°)的情況。

這些規(guī)則嚴(yán)重限制了單柵應(yīng)變計(jì)在應(yīng)力分析中的應(yīng)用意義。使用單柵片無(wú)法考慮到雙軸應(yīng)力狀態(tài)，將導(dǎo)致推算出的應(yīng)力大小存在巨大誤差。



對(duì)于一個(gè)雙軸應(yīng)力狀態(tài)——通常應(yīng)變測(cè)量必需的情形——雙柵或三柵的應(yīng)變花被用來(lái)確定主應(yīng)力。若已知應(yīng)力主軸方向，可以使用一個(gè)雙柵90度（或T型）應(yīng)變花，將柵格的軸與主軸對(duì)齊來(lái)測(cè)量。主軸方向有時(shí)可以從諸多因素中足夠準(zhǔn)確的找到。例如，從測(cè)試物體的外形和加載的類型，可能從對(duì)稱的情形明顯辨別出主軸方向，比如圓柱形壓力容器。主軸也可以用光應(yīng)力檢測(cè)方法找到。

表面應(yīng)力最普通的情況是，從其他因素?zé)o法推斷主軸方向，此時(shí)必須用三柵應(yīng)變花來(lái)獲得主應(yīng)力大小。應(yīng)變花可以按任意方向安裝，但通常將它的一個(gè)柵格沿著測(cè)試物體的某一明顯的方向安裝。三柵應(yīng)變花有兩種可供選擇，45度矩形，和60度三角結(jié)構(gòu)。通常的選擇是矩形應(yīng)變花，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)處理上相對(duì)簡(jiǎn)單。



當(dāng)使用應(yīng)變花時(shí)，必須認(rèn)真考慮單層應(yīng)變花和層疊應(yīng)變花之間的性能差異。對(duì)于任意給定柵長(zhǎng)，單層應(yīng)變花總是在許多方面優(yōu)于層疊應(yīng)變花，包括與測(cè)試件之間的熱傳導(dǎo)，通常為靜態(tài)測(cè)量提供更好的穩(wěn)定性和精度。此外，當(dāng)測(cè)試表面存在一個(gè)明顯的垂直應(yīng)變梯度時(shí)（比如彎曲），單層應(yīng)變花將提供更精確的應(yīng)變數(shù)據(jù)，因?yàn)樗械臇鸥駧缀踉谕粋€(gè)測(cè)試平面上。還有一點(diǎn)，比起單層應(yīng)變花，層疊應(yīng)變花通常在貼合測(cè)試表面輪廓上更困難。



另一方面，經(jīng)常發(fā)生這樣的情況，當(dāng)測(cè)試平面存在很大的應(yīng)變梯度時(shí)，單層應(yīng)變花會(huì)因?yàn)楦鱾€(gè)柵格的數(shù)據(jù)采自不同的點(diǎn)而產(chǎn)生誤差。對(duì)于這樣的應(yīng)用，層疊應(yīng)變花通常更適合。而且當(dāng)安裝應(yīng)變花的空間有限時(shí)，層疊應(yīng)變花也有優(yōu)勢(shì)。



2.6 可選擇項(xiàng)


Vishay Micro-Measurements為應(yīng)變計(jì)和特殊傳感器提供了可選組合。在基本應(yīng)變計(jì)結(jié)構(gòu)之上額外附加的選項(xiàng)通常會(huì)增加成本，但獲得的好處足以彌補(bǔ)支出。例如：

. 顯著減少了安裝時(shí)間和成本
. 降低了必需的技術(shù)要求而獲得可靠的安裝
. 增強(qiáng)了應(yīng)用的可靠性
. 簡(jiǎn)化了不同位置或在野外的安裝
. 增強(qiáng)了保護(hù)性，既在安裝操作中，也在測(cè)試環(huán)境中
. 達(dá)到特殊性能特點(diǎn)

可選擇項(xiàng)會(huì)根據(jù)不同系列和不同式樣而不同。標(biāo)準(zhǔn)的可選項(xiàng)請(qǐng)參考我們的《應(yīng)變計(jì)數(shù)據(jù)手冊(cè)》。

下表是提供的可選項(xiàng)概要。





可選項(xiàng) L 和 LE 引線的方向

以下圖表顯示了可選項(xiàng)L和LE應(yīng)變計(jì)與式樣相關(guān)的引線標(biāo)準(zhǔn)方向。一般規(guī)則是引線的方向與式樣最長(zhǎng)的尺寸方向平行。這些圖表同樣可應(yīng)用于WA-, WK- 和 WD-系列應(yīng)變計(jì)的引線方向，若這些系列中有以下式樣的話。







2.7 EA系列應(yīng)變計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可選項(xiàng)的特性

如同應(yīng)變計(jì)選擇的其他方面，可選項(xiàng)的選擇通常也涉及各種選擇。例如，一個(gè)可以最大化類似疲勞壽命這樣的性能參數(shù)的選項(xiàng)，可能同時(shí)會(huì)對(duì)安裝過(guò)程提出更高的技術(shù)要求。由于安裝難度和性能參數(shù)之間有許多涉及選項(xiàng)的相互作用，下面的表格歸納了關(guān)于各標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)的相對(duì)優(yōu)點(diǎn)以幫助選擇。作為對(duì)比，CEA系列的相應(yīng)性能列在表格的最右面。

在為應(yīng)力分析所做的應(yīng)變測(cè)量中，標(biāo)準(zhǔn)可選項(xiàng)最常應(yīng)用于EA系列應(yīng)變計(jì)，因此這一節(jié)所提供的信息主要是針對(duì)這類選項(xiàng)應(yīng)用的。

當(dāng)試圖應(yīng)用帶可選項(xiàng)的EA系列應(yīng)變計(jì)時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)考慮的常常是，是否有同等功能的CEA系列應(yīng)變計(jì)能滿足測(cè)

試需求。例如，比較一個(gè)帶選項(xiàng)W的EA系列片和一個(gè)類似式樣的CEA系列片，你會(huì)發(fā)現(xiàn)后者不僅更廉價(jià)，而且更為柔軟易貼合，并具備更好的疲勞壽命。可選項(xiàng)W的唯一可能優(yōu)點(diǎn)在于，具有更多的式樣可供選擇，以及偶爾需要大的焊接端子。

同樣需要注意到的是，許多標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變計(jì)類型（不帶可選項(xiàng)的），通常備有庫(kù)存；而帶可選項(xiàng)的往往通過(guò)訂單生產(chǎn)，并且可能會(huì)涉及最小訂購(gòu)量的要求。

下表中，開(kāi)放式不帶可選項(xiàng)的EA系列應(yīng)變計(jì)的各性能參數(shù)姑且指定為5。數(shù)字大于5，代表某選項(xiàng)改善了某性能參數(shù)，反過(guò)來(lái)數(shù)字小于5則代表降低了性能。


3.0 選擇程序

在任意一個(gè)應(yīng)用中，應(yīng)變計(jì)的性能都受到設(shè)計(jì)和制造中的每個(gè)要素影響。Vishay Micro-Measurements提供多種多樣的應(yīng)變計(jì)型號(hào)以滿足最廣泛的應(yīng)變測(cè)試需要。除去大量的參數(shù)需要考慮，應(yīng)變計(jì)選擇過(guò)程可被簡(jiǎn)化為一些基本的步驟。下表解釋了應(yīng)變計(jì)命名編碼，顯然，除了可選項(xiàng)，一共有五個(gè)參數(shù)需選擇：應(yīng)變計(jì)系列，S-T-C號(hào)碼，



柵格長(zhǎng)度和式樣，以及電阻值。

在上述參數(shù)中，柵格長(zhǎng)度和式樣通常是首先和第二做出的選擇，基于可供安裝的空間大小，以及應(yīng)力主軸方向和預(yù)期應(yīng)變梯度。一個(gè)很好的出發(fā)點(diǎn)是，對(duì)于柵長(zhǎng)的最初考慮是0.125 in [3 mm]。這一尺寸為剩余的參數(shù)，諸如式樣、系列和電阻值，提供了最寬選擇范圍。這類應(yīng)變計(jì)及其焊盤(pán)大小足以方便的操作和安裝。同時(shí)，這樣大小的柵長(zhǎng)能夠提供比得上更大尺寸的性能。

選擇長(zhǎng)應(yīng)變計(jì)的主要原因通常是以下之一：(a)更大的柵格區(qū)域提供更好的散熱；(b)在非均勻材料諸如纖維增強(qiáng)復(fù)合材料上測(cè)平均應(yīng)變；或者(c)稍許簡(jiǎn)化操作和安裝（柵長(zhǎng)最大到0.50 in [13 mm]）。另一方面，更小的柵長(zhǎng)可能會(huì)需要用在測(cè)試對(duì)象是鄰近應(yīng)力集中區(qū)域的峰值應(yīng)變，比如小孔或關(guān)節(jié)。而在可供安裝的空間非常有限時(shí)，顯然同樣需要用到小柵長(zhǎng)。

選擇柵格式樣，首先考慮的是需要單柵應(yīng)變計(jì)還是應(yīng)變花（見(jiàn)2.5節(jié)）。單柵格可以提供不同外形（長(zhǎng)-寬）比率，以及各種焊盤(pán)安排，能夠適用不同的安裝需求。雙柵90度應(yīng)變花，當(dāng)適用時(shí)，也能提供一系列不同柵格和焊盤(pán)結(jié)構(gòu)。對(duì)于三柵應(yīng)變花（矩形或三角形），當(dāng)柵長(zhǎng)已被決定之后，首先需要考慮的是選擇單層的還是層疊的結(jié)構(gòu)，如同2.5節(jié)里所述。

我們《應(yīng)變計(jì)數(shù)據(jù)手冊(cè)》的格式設(shè)計(jì)成可以簡(jiǎn)單的選擇柵格長(zhǎng)度和式樣。類似式樣不同柵長(zhǎng)的應(yīng)變計(jì)被歸為大組，并按大小順序排列。主清單（大圖）中的應(yīng)變計(jì)最廣泛用于應(yīng)力分析應(yīng)用。當(dāng)需要選擇一款適合的應(yīng)變計(jì)時(shí)，這一節(jié)應(yīng)當(dāng)總是首先被考慮。

當(dāng)最初選擇柵格尺寸和式樣完成后，下一步是選擇應(yīng)變計(jì)系列，即決定金屬箔和基底組合，以及其他與系列相關(guān)的特性。完成這一過(guò)程，可以通過(guò)先前圖表所列的，對(duì)于特殊或一組測(cè)試需求給出的建議。如果應(yīng)變計(jì)系列可以添加可選項(xiàng)，此時(shí)選項(xiàng)應(yīng)當(dāng)試驗(yàn)性的被指定，因?yàn)楸贿x擇的應(yīng)變計(jì)式樣所需選項(xiàng)，需要下一段落中簡(jiǎn)述的過(guò)程來(lái)確認(rèn)。

選擇好應(yīng)變計(jì)系列（以及可選項(xiàng)，如果有的話），將再次參考我們的《精密應(yīng)變計(jì)數(shù)據(jù)手冊(cè)》，在推薦的系列中查找所需的應(yīng)變計(jì)的尺寸和式樣。如果這一組合并未列在我們的產(chǎn)品目錄中，大小相同式樣近似，或是式樣等同大小略有差異的一類，可以選擇來(lái)滿足安裝和測(cè)試的要求。在極端的情況下，可能需要選擇替代的系列，并重復(fù)這一選擇過(guò)程。經(jīng)常發(fā)生的，特別是在常規(guī)應(yīng)變測(cè)試中，不止一種柵格尺寸和式樣的組合適合指定的測(cè)試條件。這類情況下，明智的做法是從主清單（大圖）中選擇應(yīng)變計(jì)，以避免可能的延期交貨或最小訂單要求。

正如2.5節(jié)柵格式樣中所討論的那樣，在儀器適用的情況下，選擇350歐姆的電阻值通常具有很多優(yōu)點(diǎn)。但是，這一選擇可能會(huì)受到價(jià)格因素的影響，特別對(duì)于非常小的應(yīng)變計(jì)來(lái)說(shuō)。同時(shí)，高電阻的小應(yīng)變計(jì)的疲勞壽命相對(duì)更底。最后，在完整的應(yīng)變計(jì)命名中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)本文中每種合金的可選S-T-C號(hào)碼列表，選出相應(yīng)的號(hào)碼。

這樣便完成了應(yīng)變計(jì)選擇程序。對(duì)于程序中的每一個(gè)步驟，4.0節(jié)提供的《應(yīng)變計(jì)選擇清單》可提供幫助，用來(lái)清算測(cè)試條件和影響選擇的各種要求。

4.0 應(yīng)變計(jì)選擇清單

本清單提供了一種方便快速的手段，來(lái)幫助確定沒(méi)有任何關(guān)鍵的要求被忽視而影響到選擇結(jié)果。使用本清單所需要明確的是，所列的考慮項(xiàng)適用于常規(guī)的和傳統(tǒng)的應(yīng)力分析情況，并不包含特殊應(yīng)用，包括核輻射，強(qiáng)磁場(chǎng)，極端離心力，等類似情況。





5.0 應(yīng)變計(jì)選擇案例

這一節(jié)里，給出了三個(gè)典型的應(yīng)力分析中應(yīng)變計(jì)選擇程序的例子，試圖解釋做出特殊選擇的主要原因。但是，需要注意的是，富有經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)力分析專家通常并不遵循這些例子中所說(shuō)明的按部就班的方式。相反的，專家會(huì)同時(shí)考慮測(cè)試條件和環(huán)境、安裝條件、以及測(cè)試要求，然后回顧我們的《應(yīng)變計(jì)數(shù)據(jù)手冊(cè)》，并從合適大小的柵格式樣和系列中，迅速篩選候選型號(hào)。于是，選擇標(biāo)準(zhǔn)從特殊應(yīng)變測(cè)試任務(wù)，集中到測(cè)試程序所需的應(yīng)變計(jì)。不管形式上還是其他，知識(shí)淵博的專業(yè)人員確實(shí)是這樣，根據(jù)參數(shù)選項(xiàng)來(lái)選擇，比如前述清單中的項(xiàng)目。

A. 壓力容器的設(shè)計(jì)研究

在一個(gè)壓力容器的縮小比例塑料模型上進(jìn)行應(yīng)變測(cè)試。這個(gè)模型將進(jìn)行室溫，或接近室溫的靜態(tài)測(cè)試；并且，盡管整個(gè)測(cè)試將可能持續(xù)數(shù)月，但每個(gè)單獨(dú)測(cè)試只會(huì)運(yùn)行數(shù)小時(shí)。



應(yīng)變計(jì)選擇：

1. 柵格長(zhǎng)度——應(yīng)當(dāng)避免非常短的柵長(zhǎng)，以減小塑料的低導(dǎo)熱能力導(dǎo)致的散熱問(wèn)題。模型很大，顯然沒(méi)有嚴(yán)重的應(yīng)變梯度；因此，指定0.25 in [6.3 mm]的柵長(zhǎng)，因?yàn)樵谶@一尺寸下有最寬泛的式樣供選擇。

2. 柵格式樣——在模型的某些區(qū)域，從對(duì)稱的角度考慮，應(yīng)力主軸的方向很明顯，因而可以使用單柵片。在已選定的柵長(zhǎng)下，可供選擇的式樣中，250BF是一個(gè)很好的折衷，因?yàn)樗母唠娮柚祵⒂欣谧钚』釂?wèn)題。在模型的其他區(qū)域，主軸方向未知，因此需要三柵應(yīng)變花。為此，應(yīng)當(dāng)選擇一個(gè)“平面的”應(yīng)變花，因?yàn)閷盈B應(yīng)變花將明顯的加固結(jié)構(gòu)和導(dǎo)致散熱問(wèn)題。由于電阻值較高，250RD是個(gè)很好的選擇。



3. 應(yīng)變計(jì)系列——選擇聚酰亞胺（E）基底，因?yàn)榈蛷椥阅Ａ繉⑹箤?duì)塑料模型的加固最小化。通常用作靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量的柵格合金材料是A合金，因此這個(gè)應(yīng)用應(yīng)當(dāng)選擇EA系列。

4. 可選項(xiàng)——接引線過(guò)程中測(cè)試模型的過(guò)熱將會(huì)損壞材料。因此選擇選項(xiàng)L（預(yù)接引線），從而使得儀器的電纜能夠直接連上引線而完全不需要使用電烙鐵。選項(xiàng)L優(yōu)于選項(xiàng)LE和P，因?yàn)楹蠖叩母采w將會(huì)加固結(jié)構(gòu)。

5. 電阻值——在這個(gè)案例中，電阻值由第二步?jīng)Q定，選擇柵格式樣導(dǎo)致選擇較高的電阻；也就是，選擇250BF而非250BG，以及250RD而非250RA。因此，選擇的電阻值為350歐姆。

6. S-T-C號(hào)碼——理想情況是，應(yīng)變計(jì)應(yīng)當(dāng)能夠與模型的材料相匹配而自我溫度補(bǔ)償，但這并不總是可行的，因?yàn)樗芰稀貏e是增強(qiáng)塑料——熱膨脹系數(shù)變化范圍很廣。對(duì)于未增強(qiáng)塑料，通常選擇S-T-C30，40或50。如果模型材料和S-T-C材料必然存在錯(cuò)配，那么應(yīng)當(dāng)選擇S-T-C13（因?yàn)閹?kù)存狀況），并且在恒溫下完成測(cè)試。

應(yīng)變計(jì)名稱：

通過(guò)上述步驟，所選擇的應(yīng)變計(jì)是：
EA-30-250BF-350/Option L (單柵)
EA-30-250RD-350/Option L (應(yīng)變花)

B. 動(dòng)態(tài)應(yīng)力分析研究
水泵正齒輪

應(yīng)變測(cè)量是在水泵運(yùn)行時(shí)測(cè)試齒輪的齒根部。齒根部的圓角半徑為0.125 in（或約3mm），測(cè)試溫度范圍預(yù)期0° ~ +180°F [–20° ~ +80°C]。

應(yīng)變計(jì)選擇：

1. 柵格長(zhǎng)度——考慮到圓角半徑，這個(gè)應(yīng)用中小的柵長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)被指定。柵長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)選取0.015 in [0.38 mm]，但是我們的《應(yīng)變計(jì)數(shù)據(jù)手冊(cè)》指出，這樣的選擇將嚴(yán)格限制可用的柵格式樣和合金材料。考慮到步驟2和3可能會(huì)遇到麻煩，這里選擇柵長(zhǎng)0.031 in [0.8 mm]。

2. 柵格式樣——因?yàn)樵擙X輪是個(gè)正齒輪，主軸的方向已知，可以使用單柵片。應(yīng)當(dāng)選擇兩個(gè)焊盤(pán)在相同方向的式樣，這樣引線可以沿著根部圓周在相鄰齒之間引出。根據(jù)這樣的考慮，選擇031CF。

3. 應(yīng)變計(jì)系列——預(yù)計(jì)這一應(yīng)用只涉及低應(yīng)變級(jí)別；此外，應(yīng)變信號(hào)必須通過(guò)滑環(huán)或遙感系統(tǒng)，從旋轉(zhuǎn)的部件傳輸?shù)焦潭ǖ膬x器上。等彈性合金（D合金）成為首選，因其靈敏系數(shù)高（標(biāo)稱3.2，對(duì)比A和K合金為2.1）。因?yàn)閼?yīng)變計(jì)必須非常柔韌以貼合小的圓角半徑，E基底是最合適的選擇。這個(gè)案例中不用考慮最高測(cè)試溫度，因?yàn)槿我庖环N標(biāo)準(zhǔn)基底都能在預(yù)期溫度范圍內(nèi)正常工作。E基底和D合金的組合決定了選擇ED系列。

4. 可選項(xiàng)——為了在測(cè)試環(huán)境中保護(hù)柵格，選項(xiàng)E，覆蓋，應(yīng)當(dāng)被指定。由于一個(gè)齒輪的外徑和咬合齒輪的根部之間的空間有限，應(yīng)變計(jì)必須被安裝得特別薄；并且要用特別小的引線，與柵格方向成90°連接焊盤(pán)，并且繞過(guò)齒輪的邊界以連接更大的導(dǎo)線。這就必須要求應(yīng)變計(jì)粘接后接上小引線，而不能使用預(yù)連接引線。

5. 電阻值——在ED系列的031CF，我們的《應(yīng)變計(jì)數(shù)據(jù)手冊(cè)》列出的電阻值為350歐姆。通常應(yīng)當(dāng)盡可能選擇更高的電阻，不論是否存在，在這個(gè)例子中將有利于在使用滑環(huán)時(shí)提高信噪比。

6. S-T-C號(hào)碼——D合金無(wú)法自我溫度補(bǔ)償，而這一測(cè)試也不需要補(bǔ)償，應(yīng)為只需要測(cè)量動(dòng)態(tài)應(yīng)變。ED系列命名規(guī)則中的兩位S-T-C號(hào)碼替換為字母DY，表示“動(dòng)態(tài)”。

應(yīng)變計(jì)名稱：

綜合以上選擇程序，選用的應(yīng)變計(jì)為：
ED-DY-031CF-350/Option E

C.試飛應(yīng)力分析
飛行器翼尖鈦部件——
附加，或不附加導(dǎo)彈模塊

應(yīng)變測(cè)試工作溫度范圍–65°~+450°F[–55°~+230°C]，這將作為應(yīng)變計(jì)選擇的主要因素。

應(yīng)變計(jì)選擇：

1. 柵格長(zhǎng)度——使用光應(yīng)力涂料技術(shù)初步研究表明，柵格長(zhǎng)度0.062 in [1.6 mm]，能夠在應(yīng)變梯度，峰值應(yīng)變區(qū)域，和應(yīng)變計(jì)安裝空間之間得到最佳折衷。

2. 柵格式樣——從應(yīng)力狀態(tài)的信息，以及由光彈性涂料研究得到的應(yīng)力主軸方向，可知翼尖的部分區(qū)域可用單柵片或雙柵T應(yīng)變花測(cè)量。在其他部位，主應(yīng)變方向跟隨飛行機(jī)動(dòng)而改變，需要45度矩形應(yīng)變花。應(yīng)變梯度非常陡峭，因此應(yīng)當(dāng)選擇層疊應(yīng)變花。從我們的《應(yīng)變計(jì)數(shù)據(jù)手冊(cè)》中得知，先前的要求建議選擇060WT和060WR層疊應(yīng)變花，以及062AP單柵片。做出這樣的選擇，應(yīng)當(dāng)注意到所有這三種式樣都可以在WK系列中可行，可滿足指定工作溫度范圍

3. 應(yīng)變計(jì)系列——最大工作溫度以及靜態(tài)動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)試的需求，明確指定需要K合金作為柵格材料。SK或WK都可選擇，但WK為首選，因?yàn)樗麄儙б€。

4. 可選項(xiàng)——為了簡(jiǎn)化安裝，帶焊接端子的可選項(xiàng)W最佳。但是，這一選項(xiàng)不適用于層疊應(yīng)變花，并且只適用于單柵片。

5. 電阻值——可行的話，在這個(gè)案例中，應(yīng)當(dāng)指定350歐姆，因?yàn)楦唠娮枘芴峁┬瓒鄡?yōu)點(diǎn)。

6. S-T-C號(hào)碼——翼尖部件用到的鈦合金型號(hào)為6Al-4V，熱膨脹系數(shù)4.9×ppm/°F [8.8ppm/°C]。S-T-C號(hào)碼為05的K合金是合適的選擇。

應(yīng)變計(jì)名稱：

WK-05-062AP-350/Option W
WK-05-060WT-350
WK-05-060WR-350