KYOWA 共和應(yīng)變片（應(yīng)變計(jì)）是力學(xué)測(cè)試領(lǐng)域的核心傳感元件，廣泛用于航空航天、軌道交通、工程機(jī)械、土木結(jié)構(gòu)、材料試驗(yàn)、螺栓軸力檢測(cè)。產(chǎn)品基于金屬電阻應(yīng)變效應(yīng)，將被測(cè)物體微米級(jí)微小形變，線性轉(zhuǎn)化為電阻變化，再通過惠斯通電橋完成信號(hào)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)應(yīng)變、應(yīng)力、載荷、扭矩的精密測(cè)量。

一、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

共和主流產(chǎn)品為箔式應(yīng)變片，采用光刻蝕刻工藝，將康銅或鎳鉻合金制成微米級(jí)細(xì)密敏感柵，附著在聚酰亞胺絕緣基底上，搭配引出導(dǎo)線。基底起到絕緣與應(yīng)力傳遞作用，使用專用粘接劑牢牢粘貼在被測(cè)構(gòu)件表面，保證敏感柵可以跟隨基體同步伸縮。

二、電阻應(yīng)變效應(yīng)核心原理

金屬導(dǎo)體的電阻公式：R=ρL/A。當(dāng)構(gòu)件受到拉力、壓力、扭矩產(chǎn)生彈性變形時(shí)，粘貼其上的應(yīng)變片敏感柵會(huì)同步形變：

• 受拉伸：金屬柵變長、橫截面積縮小 → 電阻增大

• 受壓縮：金屬柵變短、橫截面積變大 → 電阻減小

應(yīng)變與電阻變化滿足關(guān)系式：ΔR/R?=K?ε。其中 K 為靈敏系數(shù)，共和箔式應(yīng)變片靈敏系數(shù)穩(wěn)定，一般約 2.1；ε 代表應(yīng)變。形變?cè)酱螅娮枳兓吭酱螅呔邆淞己镁€性關(guān)系。應(yīng)變片感知的不是外力本身，而是構(gòu)件受力后產(chǎn)生的表面微變形。

三、惠斯通電橋：微弱電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換

應(yīng)變產(chǎn)生的電阻變化極其微小，僅毫歐級(jí)別，萬用表無法直接讀取，必須接入惠斯通電橋。

1. 空載狀態(tài)，橋路四臂電阻平衡，輸出電壓為 0；

2. 構(gòu)件受力，應(yīng)變片電阻改變，打破橋路平衡，輸出微弱差分電壓（微伏級(jí)別）；

3. 應(yīng)變放大器將電壓信號(hào)放大，采集設(shè)備完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，結(jié)合靈敏系數(shù)換算為應(yīng)變數(shù)值。

橋路分為 1/4 橋、半橋、全橋三種接法。全橋方案靈敏度最高，還能抵消側(cè)向力、彎矩干擾，共和載荷傳感器內(nèi)部大多采用四片應(yīng)變片全橋布置。

四、KYOWA 核心技術(shù)：自溫度補(bǔ)償原理

溫度變化會(huì)同時(shí)造成金屬敏感柵熱脹冷縮與被測(cè)基材熱膨脹，產(chǎn)生虛假應(yīng)變，是力學(xué)測(cè)試主要誤差來源。共和 KFGS、KFB 等系列應(yīng)變片內(nèi)置自溫度補(bǔ)償設(shè)計(jì)，通過調(diào)整合金材料配比與熱處理工藝，匹配鋼材、鋁合金等不同基材的熱膨脹系數(shù)。在規(guī)定溫度區(qū)間內(nèi)，自動(dòng)抵消溫度帶來的附加電阻變化，無需額外粘貼補(bǔ)償片，大幅簡化現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，降低溫度漂移誤差。不同型號(hào)對(duì)應(yīng)不同基材，如 C5 適配鋼材、C11 適配鋁合金。

五、完整測(cè)量鏈路

外力作用 → 被測(cè)構(gòu)件產(chǎn)生彈性微變形 → 應(yīng)變片敏感柵同步伸縮，電阻發(fā)生變化 → 惠斯通電橋把電阻變化轉(zhuǎn)為微伏級(jí)電壓信號(hào) → 放大器放大、濾波 → 采集儀計(jì)算，輸出應(yīng)變數(shù)據(jù) → 結(jié)合彈性模量換算得到應(yīng)力、力值。

六、適用場(chǎng)景

靜態(tài)應(yīng)力監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)沖擊測(cè)試、殘余應(yīng)力檢測(cè)、螺栓軸力測(cè)量、稱重測(cè)力傳感器、橋梁與建筑結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)、材料力學(xué)試驗(yàn)。