在各種工程結(jié)構(gòu)試驗研究時，應變通常是必須測量的力學量之一，目前普遍采用的方法是貼應變片。使用應變片時，貼片、焊線、封片等工作常常在幾米乃至幾十米的高空進行，工作難度大，質(zhì)量難保證，效率比較低，而且測量值受環(huán)境溫度和環(huán)境濕度影響大，時常有些測點的測值飄移大，測量數(shù)據(jù)可信度低。如何解決上述問題是測試工作者長期以來一直在探索的問題。目前國外已用應變測量傳感器有效地解決了上述問題，但該類傳感器價格昂貴，每只近萬元；國內(nèi)曾有弓形應變測量傳感器，但由于其工作性能差已停止生產(chǎn)多年；其他結(jié)構(gòu)型式的應變測量傳感器也未見文獻報道。本文分析了雙懸臂梁結(jié)構(gòu)的工作特性，從理論上證明了這種結(jié)構(gòu)用于制作應變傳感器的可行性與優(yōu)點，研制出了基于雙懸臂梁結(jié)構(gòu)的應變測量傳感器。經(jīng)過室內(nèi)標定試驗和混凝土棱柱體試件對比試驗以及實橋荷載試驗，證明這種應變測量傳感器具有測量數(shù)據(jù)線性關(guān)系好，測值穩(wěn)定，現(xiàn)場使用方便等優(yōu)點，可廣泛應用于各種建筑物構(gòu)件的應變測量，也可檢測大型金屬構(gòu)件的應變。該傳感器已獲國家專利。
一、傳感器工作原理
圖1所示傳感器測試原理示意圖。連桿的一端與應變傳感器相聯(lián)接、另一端與支座相聯(lián)接，傳感器與應變儀連接。使用時將傳感器和支座用膠粘貼在構(gòu)件上被測部位，當構(gòu)件發(fā)生變形時，傳感器與支座間發(fā)生相對位移△L，則構(gòu)件被測部位的應變值由下式計算：
（1）
式中： 
一構(gòu)件被測部位的應變值， 
；
△L一傳感器與支座間的相對位移，mm；
L0一傳感器軸線與支座軸線間的距離，通常稱為標距，T[IHl。
圖1 傳感器工作原理示意圖
1田芯插座；2傳感器；3連桿（可拆裝）；4限動螺釘；5支座；6被測構(gòu)件
顯然，只要測量出了傳感器與支座之間發(fā)生的相對位移△L，就可以得到構(gòu)件被測部位的平均應變值。為了測量△L，在傳感器內(nèi)部有一雙懸臂梁結(jié)構(gòu)，梁表面粘貼若干枚高精度應變片，組成全橋電路，外加封套，就可以制成如圖1所示傳感器，將傳感器在專門設(shè)計的裝置上進行標定，就可以得到傳感器的輸出靈敏度K，于是有：
（2）
式中： 
儀一應變儀指示應變量，
K一傳感器的輸出靈敏度， ／rnm。
式（2）代人式（1）可得構(gòu)件被測部位的應變值為
