五個(gè)敏感柵上、中、下布置在基底上。當(dāng)然,也可以為其他的布置方式。
[0030] 本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在:通過對(duì)中敏感柵分時(shí)復(fù)用,可幾乎同時(shí)檢測(cè)上五 敏感柵中心上外側(cè)一處和下五敏感柵中心下外側(cè)一處的橫向一階偏導(dǎo),其中上五敏感柵中 心上外側(cè)處軸向上與上五敏感柵中心無偏差,橫向上該處與上五敏感柵中心的間距等于中 敏感柵中心與上五敏感柵中心的間距;下五敏感柵中心下外側(cè)處軸向上與下五敏感柵中心 無偏差,橫向上該處與下五敏感柵中心的間距等于中敏感柵中心與下五敏感柵中心的間 距。因此本發(fā)明可測(cè)量工件角落、邊緣等對(duì)應(yīng)變片有尺寸限制部位或者其他不宜布置應(yīng)變 片位置的橫向一階偏導(dǎo)。
【附圖說明】
[0031 ]圖1是可測(cè)量雙側(cè)偏置敏感柵外側(cè)橫向偏導(dǎo)的橫向分布五敏感柵邊叉指金屬應(yīng)變 片的不意圖。
[0032] 圖2是可測(cè)量雙側(cè)偏置敏感柵外側(cè)橫向偏導(dǎo)的橫向分布五敏感柵邊叉指金屬應(yīng)變 片的俯視圖。
[0033] 圖3是測(cè)量電橋示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0035] 參照?qǐng)D1~圖3,一種可測(cè)量雙側(cè)偏置敏感柵外側(cè)橫向偏導(dǎo)的橫向分布五敏感柵邊 叉指金屬應(yīng)變片,包括基底,所述金屬應(yīng)變片還包括五個(gè)敏感柵,每個(gè)敏感柵的兩端分別連 接一根引腳,所述基底上固定所述五個(gè)敏感柵;
[0036] 每一敏感柵包括敏感段和過渡段,所述敏感段的兩端為過渡段,所述敏感段呈細(xì) 長(zhǎng)條形,所述過渡段呈粗短形,所述敏感段的電阻遠(yuǎn)大于所述過渡段的電阻,相同應(yīng)變狀態(tài) 下所述敏感段的電阻變化值遠(yuǎn)大于所述過渡段的電阻變化值,所述過渡段的電阻變化值接 近于〇;
[0037] 每個(gè)敏感段的所有橫截面形心構(gòu)成敏感段軸線,該敏感段軸線為一條直線段,所 述五個(gè)敏感柵中各敏感段的軸線平行并且位于同一平面中,敏感段軸線所確定平面內(nèi),沿 所述敏感段軸線方向即軸向,與軸向垂直的方向?yàn)闄M向;每個(gè)敏感段上存在其兩側(cè)電阻值 相等的一個(gè)橫截面,取該截面形心位置并以該敏感段電阻值為名義質(zhì)量構(gòu)成所在敏感段的 名義質(zhì)點(diǎn),各個(gè)敏感段的名義質(zhì)點(diǎn)共同形成的質(zhì)心位置為敏感柵的中心;
[0038] 五個(gè)敏感柵中心在軸向上無偏差,在橫向上部分存在有偏差;各敏感柵按敏感柵 中心位置的順序,沿橫向從上至下,首先為上五敏感柵和上三敏感柵,然后是中敏感柵,最 后是下三敏感柵和下五敏感柵;上五敏感柵中心與上三敏感柵中心的距離為〇,上五敏感柵 中心與中敏感柵中心的距離為Δ yi,中敏感柵中心與下五敏感柵中心的距離為Δ yi,下五敏 感柵中心與下三敏感柵中心的距離為0,各敏感段軸線所確定平面上,上五敏感柵與上三敏 感柵呈叉指布置,下三敏感柵與下五敏感柵呈叉指布置;
[0039]上五敏感柵、上三敏感柵、中敏感柵、下三敏感柵和下五敏感柵的敏感段總電阻呈 5:3:8:3:5的比例關(guān)系,上五敏感柵、上三敏感柵、中敏感柵、下三敏感柵和下五敏感柵的敏 感段在相同的應(yīng)變下敏感段的總電阻變化值也呈5:3:8:3:5的比例關(guān)系。
[0040] 進(jìn)一步,每個(gè)敏感段的所有橫截面形狀尺寸一致,取每個(gè)敏感段的軸線中點(diǎn)位置 并以該敏感段電阻值為名義質(zhì)量構(gòu)成所在敏感段的名義質(zhì)點(diǎn),所述上五敏感柵、上三敏感 柵、中敏感柵、下三敏感柵和下五敏感柵的敏感段總長(zhǎng)度呈5 :3:8:3:5的比例關(guān)系。該方案 為一種可以選擇的方案,名義質(zhì)點(diǎn)的位置只要符合其兩側(cè)電阻值相等的橫截面形心位置即 可,也可以是其他位置。
[0041] 五個(gè)敏感柵中,上五敏感柵與上三敏感柵呈叉指布置,下三敏感柵與下五敏感柵 呈叉指布置,而無其他叉指布置情況;所述叉指布置是指:兩敏感柵的各敏感段軸線所在平 面上,在與敏感段軸線垂直方向上兩敏感柵的敏感段錯(cuò)落分布,對(duì)在該方向上兩敏感柵之 敏感段分別出現(xiàn)的次序和次數(shù)不做限制。
[0042] 本實(shí)施例的可測(cè)量雙側(cè)偏置敏感柵外側(cè)橫向偏導(dǎo)的橫向分布五敏感柵邊叉指金 屬應(yīng)變片,包括基底1,所述金屬應(yīng)變片還包括五個(gè)敏感柵,每個(gè)敏感柵的兩端分別連接一 根引腳,所述基底1上固定所述五個(gè)敏感柵。
[0043] 基底1之上可固定上五敏感柵2、上三敏感柵3、中敏感柵4、下三敏感柵5和下五敏 感柵6,用于保持各敏感柵固定的形狀、位置和尺寸;基底1很薄,從而將試件表面的應(yīng)變準(zhǔn) 確地傳遞到上五敏感柵2、上三敏感柵3、中敏感柵4、下三敏感柵5和下五敏感柵6。基底1可 以是膠膜基底、玻璃纖維基底、石棉基底、金屬基底和臨時(shí)基底。通常用黏結(jié)、焊接、陶瓷噴 涂等方式將基底固定于測(cè)試件的被測(cè)部位?;?上還可印有一些用于應(yīng)變片定位的線條。 [0044]蓋片用紙或者膠等材料制成,覆蓋于上五敏感柵2、上三敏感柵3、中敏感柵4、下三 敏感柵5、下五敏感柵6和基底1上,起防潮、防蝕、防損等作用的保護(hù)層。
[0045]引腳7用于連接敏感柵和測(cè)量電路,上五敏感柵2、上三敏感柵3、中敏感柵4、下三 敏感柵5和下五敏感柵6各有兩個(gè)引腳7,對(duì)與箱式和膜式應(yīng)變片,引腳7與其所連接的上五 敏感柵2、上三敏感柵3、中敏感柵4、下三敏感柵5和下五敏感柵6聯(lián)為一體。上五敏感柵2的 兩個(gè)引腳為7-1和7-2,上三敏感柵3的兩個(gè)引腳為7-3和7-4,中敏感柵4的兩個(gè)引腳為7-5和 7-6,下三敏感柵5的兩個(gè)引腳為7-7和7-8,下五敏感柵6的兩個(gè)引腳為7-9和7-10。
[0046] 上五敏感柵2、上三敏感柵3、中敏感柵4、下三敏感柵5和下五敏感柵6按照其金屬 敏感材料和加工工藝的不同,可以為絲式、箱式、薄膜式、厚膜式。無論何種上五敏感柵2、上 三敏感柵3、中敏感柵4、下三敏感柵5和下五敏感柵6的厚度均很小,使得上五敏感柵2、上三 敏感柵3、中敏感柵4、下三敏感柵5和下五敏感柵6的軸向長(zhǎng)度隨其所依附工件的形變而變 化。本發(fā)明基本的關(guān)鍵之處在于上五敏感柵2、上三敏感柵3、中敏感柵4、下三敏感柵5和下 五敏感柵6之間的配合,有如下要點(diǎn):
[0047]第一,在基底上布置五個(gè)敏感柵,分別稱為上五敏感柵2、上三敏感柵3、中敏感柵 4、下三敏感柵5和下五敏感柵6。
[0048] 第二,上五敏感柵2、上三敏感柵3、中敏感柵4、下三敏感柵5和下五敏感柵6均可分 為敏感段8和過渡段9,各過渡段9將各敏感段8連接形成敏感柵。比較而言,敏感段8呈細(xì)長(zhǎng) 形,電阻較大并且其阻值對(duì)應(yīng)變較為敏感;所述過渡段9基本呈粗短形,使得所述過渡段的 電阻很小并且對(duì)應(yīng)變不敏感,工作狀態(tài)下電阻變化接近于0,因此敏感段電阻的總和基本為 單個(gè)敏感柵的總電阻。圖2從更清晰的角度更詳細(xì)地標(biāo)出了敏感段8和過渡段9。
[0049]第三,每個(gè)敏感柵的敏感段8呈細(xì)長(zhǎng)條狀,每個(gè)敏感段8的所有橫截面形心構(gòu)成敏 感段軸線,該敏感段8軸線為一條直線段,各敏感段8的軸線平行并且位于同一平面中。每個(gè) 敏感段8的所有橫截面沿敏感段軸線方向的投影形狀一致。取每個(gè)敏感段的軸線中點(diǎn)位置 并以該敏感段電阻值為名義質(zhì)量構(gòu)成所在敏感段的名義質(zhì)點(diǎn),各個(gè)敏感段的名義質(zhì)點(diǎn)共同 形成的質(zhì)心位置為敏感柵的中心。
[0050] 第四,上五敏感柵2、上三敏感柵3、中敏感柵4、下三敏感柵5和下五敏感柵6的敏感 段8總長(zhǎng)度呈5:3:8:3:5的比例關(guān)系,上五敏感柵2、上三敏感柵3、中敏感柵4、下三敏感柵5 和下五敏感柵6的敏感段8總電阻呈5:3:8:3:5的比例關(guān)系,上五敏感柵2、上三敏感柵3、中 敏感柵4、下三敏感柵5和下五敏感柵6的敏感段8在相同的應(yīng)變下敏感段的總電阻變化值也 呈5:3:8:3:5的比例關(guān)系。
[0051] 第五,俯視上五敏感柵2、上三敏感柵3、中敏感柵4、下三敏感柵5和下五敏感柵6, 它們均具有對(duì)稱軸且對(duì)稱軸重合(圖2中的y軸),上五敏感柵2、上三敏感柵3、中敏感柵4、下 三敏感柵5和下五敏感柵6各自的敏感段8全都與該對(duì)稱軸垂直,并且各敏感柵的敏感段8均 關(guān)于此軸對(duì)稱分布。因此,可以說上五敏感柵2、上三敏感柵3、中敏感柵4、下三敏感柵5和下 五敏感柵6中心位置均在y軸上,它們的中心在軸向上無偏差,在橫向上存在部分偏差。根據(jù) 圖2中應(yīng)變片的俯視圖,上五敏感柵2和上三敏感柵3的敏感段8有軸向?qū)ΨQ軸xu,上五敏感 柵2和上三敏感柵3的中心在y軸與xu軸的交點(diǎn),中敏感柵4的敏感段8有軸向?qū)ΨQ軸xm,中敏 感柵4的中心在y軸與xm軸的交點(diǎn),下三敏感柵5和下五敏感柵6的敏感段8有軸向?qū)ΨQ軸xl, 下三敏感柵5和下五敏感柵6的中心在y軸與xl軸的交點(diǎn)。
[0052]第六,上五敏感柵2的中心與上三敏感柵3的中心的距離為0,上五