KYOWA 共和的 KFEL - 2 - 120 - C1 作為可測 10%-15% 大變形量的箔式應(yīng)變片，核心工作原理依舊基于金屬電阻應(yīng)變效應(yīng)，同時針對大應(yīng)變測量場景在材料和結(jié)構(gòu)上做了適配優(yōu)化，能將被測構(gòu)件的大幅機械形變穩(wěn)定轉(zhuǎn)化為可測量的電信號，具體過程如下：
形變傳遞：適配大幅形變的高效傳導
該應(yīng)變片的敏感柵長度僅 2mm，采用層壓構(gòu)造的基底設(shè)計，這種結(jié)構(gòu)既能提升與被測構(gòu)件的粘合性，還能改善剝離問題。使用時用專用 CC - 36 膠水將其緊密貼合在構(gòu)件表面，當構(gòu)件承受載荷產(chǎn)生從彈性域到塑性域的大幅拉伸或壓縮形變時，基底會牢牢承接這一形變并完整傳遞給敏感柵。且其優(yōu)化的箔金材料延長性強，即便在 15% 的超大應(yīng)變下，敏感柵也能同步跟隨構(gòu)件形變，不會輕易發(fā)生斷線，保障形變傳遞的連續(xù)性。
電阻轉(zhuǎn)化：大應(yīng)變下的穩(wěn)定線性轉(zhuǎn)換
應(yīng)變片的敏感柵采用改良后的銅鎳合金箔制成，該材料不僅電阻率穩(wěn)定，還具備適配大應(yīng)變的物理特性，其應(yīng)變系數(shù)約為 2.1，標稱電阻值為 120Ω。依據(jù)電阻應(yīng)變效應(yīng)，當敏感柵隨構(gòu)件拉伸時，自身長度增加且橫截面積縮小，電阻值隨之增大；構(gòu)件壓縮時，敏感柵長度縮短且橫截面積增大，電阻值隨之減小。并且在 10%-15% 的大應(yīng)變范圍內(nèi)，電阻變化量 ΔR 與初始電阻 R?的比值，仍能和構(gòu)件應(yīng)變 ε 保持穩(wěn)定的線性關(guān)系，滿足 ΔR/R?=K×ε（K 為應(yīng)變系數(shù)）的核心公式，實現(xiàn)大幅形變到電阻信號的可靠轉(zhuǎn)換。
溫度補償：自補償?shù)窒h(huán)境誤差
該型號應(yīng)變片自帶溫度自補償功能，無需額外搭配補償片。其敏感柵的銅鎳合金經(jīng)過成分優(yōu)化，熱膨脹系數(shù)可精準匹配常見工業(yè)構(gòu)件。當環(huán)境溫度在 - 10℃~80℃的工作范圍內(nèi)波動時，敏感柵的熱脹冷縮量能與被測構(gòu)件保持同步，避免因兩者熱膨脹系數(shù)差異產(chǎn)生虛假應(yīng)變。這一設(shè)計可有效抑制溫度漂移帶來的測量誤差，確保電阻變化僅由構(gòu)件的受力形變導致，即便在溫度變化的工況下也能保障大應(yīng)變測量的精度。
信號處理：精準檢測與數(shù)據(jù)輸出
構(gòu)件產(chǎn)生大應(yīng)變時，敏感柵的電阻變化量雖相較于小應(yīng)變片更大，但仍需借助電路處理才能讀取。實際使用中，將該應(yīng)變片接入惠斯通電橋電路，電橋會把敏感柵的電阻變化轉(zhuǎn)化為微弱的電壓信號。隨后通過應(yīng)變儀對該電壓信號進行放大、濾波等處理，過濾環(huán)境干擾信號。最后經(jīng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備將模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，傳輸至配套軟件，工作人員可通過顯示的應(yīng)變數(shù)據(jù)，反向推算出被測構(gòu)件所承受的應(yīng)力或載荷大小，完成大應(yīng)變場景下的測量需求。
