明渠恆定非均勻流

[拼音]：dian zu yingbianji

[英文]：straingauge

基於電阻-應變效應的敏感元件。電阻-應變效應是指金屬導體的電阻在導體受力產生變形（伸長或縮短）時發生變化的物理現象。當金屬電阻絲受到軸向拉力時，其長度增加而橫截面變小，引起電阻增加。反之，當它受到軸向壓力時則導致電阻減小。電阻應變計與彈性敏感元件、補償電阻一起可構成多種用途的電阻應變式感測器。電阻應變計按工藝可分為貼上式、非貼上式（又稱張絲式或繞絲式）、焊接式、噴塗式等。其中貼上式應變計（又稱應變片）是應用最廣，也是最早出現的應變計。它的工作原理是開爾文勳爵於1856年發現的。

貼上式應變計

它主要由 4部分組成。

（1）由電阻絲製成的敏感柵：是應變計的敏感部分；

（2）襯底和保護層：敏感柵貼上在襯底上，襯底是將感測器彈性元件表面的應變傳遞到電阻絲柵上的中間介質，起絕緣作用；保護層起保護電阻絲的作用；

（3）粘合劑：它將電阻絲與襯底貼上在一起；

（4）引出線：它起連線測量導線的作用。按襯底材料和安裝方法的不同，可把貼上式應變計分為紙襯式、膠襯式、金屬襯底式和臨時襯底式等。敏感柵又有多種結構形式，可分為測量單方向應變的單軸式和測量兩個方向以上應變的多軸式（又稱應變花）兩類（圖1）。

箔式應變計

它的工作原理與貼上式應變計相同，但敏感柵用金屬箔（康銅、鎳鉻錳矽合金等）通過光刻、腐蝕等工藝製成。箔式應變計的優點是：柵的尺寸準確、一致性好、適於大批量生產，易於小型化、易散熱、疲勞壽命高等。

金屬薄膜應變計

這種應變計是通過規定的掩板在表面有絕緣層的金屬材料或玻璃等無機材料上濺射或沉積一層電阻材料薄膜製成的，也可採用光刻方法制造。還可直接將電阻材料沉積在感測器的彈性敏感元件上，達到更佳的效果。

張絲式應變計

它是利用一定結構使金屬電阻絲張緊並能直接受力而產生電阻-應變效應的一種應變計,又稱非貼上式應變計。一種測量微小壓力的張絲式應變計是將金屬電阻線繞在固定於彈簧片上的數個柱子上製成的（圖2）。當壓力通過連桿加到彈簧片上時，彈簧片的變形使柱子移動，從而改變電阻線圈的張力而使其電阻發生變化。線圈連線成橋式電路，於是電橋由於橋臂電阻的變化而失去平衡，產生正比於壓力的輸出電壓。利用張絲式應變計的原理還可製成扭矩感測器和加速度計。

參考書目

鐵建所編：《電阻應變式壓力感測器》，人民鐵道出版社，北京，1979。