横向效应

    应变片的核心部分是敏感栅。将电阻丝绕成敏感栅后，虽然长度不变，但其直线段和圆弧段的应变状态不同，其灵敏系数K较整长电阻丝的灵敏系数K0小，该现象称为横向效应。

简介

    在电阻应变计中，丝式应变计的敏感栅最常用的有丝绕式和短接线式两种（图1）。 图1 电阻应变片的横向效应①丝绕式的敏感栅是用直径0.015～0.05毫米的金属丝连续绕制而成，端部呈半圆形。如果安装应变计的构件表面存在两个方向的应变，此圆弧端除了感受纵向应变外，还能感受横向应变，后者即称为横向效应。若对测量精度的要求较高，应考虑横向效应的影响并进行修正。②短接线式的敏感栅采用较粗的横丝，将平行排列的一组直径为0.015～0.05毫米的金属纵丝交错连接而成，端部是平直的。它的横向效应很小，但耐疲劳性能不如丝绕式的。

产生原因

    当试件承受单向应力σ时，其表面处于平面应力状态，即纵向拉伸εx和横向收缩εy（见图1(A)），粘贴在试件表面上的应变片，其纵栅和横栅各自分别敏感εxvεy（见图1(B)），于是应变片的电阻变化为Sx—应变片对纵向应变的灵敏系数，它表示εy=0时，其电阻相对变化与纵向应变εx之比；Sy—应变片对横向应变的灵敏度系数，它表示εx=0时，其电阻相对变化与横向应变εy之比；εx、εy 分别为纵向应变和横向应变。令  ，称为横向效应系数，则    在应变片轴向单向应力作用下，材料的泊松系数为μ0，则    可见，在单向应力、双向应变情况下，横向应变总是起着抵消纵向应变的作用。    应变片这种既敏感纵向应变，又同时受横向应变影响而使灵敏度系数及电阻相对变化都减小的现象，>为应变片的横向效应。

如何减少横向效应的影响

    要减少横向效应的影响，有效的方法是减小横向系数C。理论分析和实验表明：对栅状应变片，纵栅l0越长，横栅r越>，则C越小。因此采用短接式横栅或箔式应变片（见图2），可有效克服横向效应的影响。图 2 常见电阻应变片