测量金属材料电阻应变灵敏系数的方法

1.定义

电阻应变灵敏系数K是指在轴线方向拉伸应力作用下，金属材料电阻的相对变化与应变的比值：

式中 L——试样原始长度（标距长度），单位为mm；

R——试样的原始电阻，单位为Ω；

ΔL——试样长度的增量，单位为mm；

ΔR——试样电阻的增量，单位为Ω。

2.方法原理

金属材料在拉伸时电阻值将发生改变。在弹性极限范围内电阻的相对变化随应变线性增加。因此，精确测得电阻变化与应变，即可求出电阻应变灵敏系数。

3.试验仪器

应变-电阻测量装置如图6-15所示。用两个夹头夹持试样。一个夹头固定在钢结构架上。另一个夹头是可调的，要装在限位槽导轨中，顶端紧靠千分表。转动螺母即可拉伸试样，并测量伸长。

图6-15 应变-电阻测量装置示意图

1—千分表 2—螺母 3—夹头 4—试样 5—框架 6—引线

（1）应变测量装置 夹头由不锈钢或铜制成，不得有油污和锈蚀，且接触电阻小，两夹头之间的标距不小于200mm。应根据材料电阻率来确定标距长度。在保证测量精度的前提下，也可用其他方法测量位移变化。(www.xing528.com)

（2）电阻测量仪器　两夹头端部分别焊接一对电流和电位引线。精度为0.05级的开尔文电桥，并附该电桥配套的仪器：①标准电阻一套，0.01级；②旋转式精密电阻箱；③直流检流计；④稳压电源，稳定度不小于5×10^-6V/h。

4.试样要求

1）在丝状、片状材料上，沿加工变形方向切取光滑、平整、无明显缺陷的样段。

2）试样尺寸：丝材直径0.03～0.30mm；片材的厚度为0.02～0.30mm，宽度为0.5～2.0mm。

3）试样按预先给定的热处理制度进行处理。

5.试验温度

试验温度为10～30℃，对低电阻材料温度需保持恒定。

6.试验步骤

1）调整千分表零点。

2）将试样平直地装在两夹头中，不得滑动，松弛。

3）连接测试仪器。先通入一估计电流进行电阻测量，在原工作电流基础上增加40%，观察其电阻变化，若其值小于测量所要求的精度，则原工作电流是合理的，否则应降低工作电流。

4）将仪器预热一段时间后，测量试样的原始电阻值，要反复测量3次，取其算术平均值作为试样的原始电阻值。

5）微微转动螺母拉伸试样，每间隔0.05mm或0.10mm拉伸1次。拉伸测量的时间间隔不宜过长，一般不超过2min，从千分表上读出伸长的增量。

6）调整电桥键盘，使电阻达到平衡，读出电阻值后即进行下次测量。