金属应变片的灵敏度系数是描述金属应变片灵敏度的一个参数。在压力和应变成正比的情况下,应变片输出的电信号与压力成正比关系,电信号与物理数量之间的比例关系就是灵敏度系数。
灵敏度系数可以直观地反映应变片的灵敏度大小。对于同种材料的应变片,灵敏度大小可以反映应变片输出的电信号级别,从而体现出应变片的测量精度和测量范围。灵敏度系数越高,输出电信号就越大,精度就越高。因此,在选择应变片时就需要考虑到灵敏度系数的大小。
金属应变片的灵敏度系数不仅和材料种类有关,还和应变片的几何形状、尺寸和应变方式等有关。首先,不同材料的应变片灵敏度系数不同,硬度高、延展性小的材料灵敏度系数小,反之灵敏度系数大。其次,应变片的几何形状和尺寸也会影响灵敏度系数,通常压阻应变片中,片的长宽尺寸相等,而纺丝应变片中,纤维的长度对于灵敏度系数影响比较大。最后,应变方式不同也会导致灵敏度系数不同,同一个应变片,方向不同对于其灵敏度系数影响不同。
提高金属应变片灵敏度系数的方法主要有以下几个方面:
(1)选择灵敏度系数高的金属材料,如常见的硬质合金、不锈钢等;
(2)应变片中的金属应力集中部分应尽可能多地暴露在受力区域,以提高灵敏度系数;
(3)适当地改变应变片几何形状和尺寸,使其适应实际使用需要;
(4)选择合适的应力方向,使得应变片能够更好地响应受力方向;
(5)在实际应用中,还可以通过对应力进行优化,对应变片进行校准等方式来提高灵敏度系数。