微应变丨PCB应力应变测试基础知识
发布时间：2022-7-8 17:01
发布者：应力应变测试
关键词：
PCB应力测试
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1，什么是「静态应变」和「动态应变」？ 随时间变化缓慢、基本没有变化的应变叫做「静态应变」，相反快速变化的应变叫做「动态应变」。但是，关于「静态应变」和「动态应变」的界限，是没有明确定义的。 2，应变片电阻值为什么不用更容易区分的100Ω，200Ω呢，没有使用这种电阻值的应变片么？ 1938年应变片在美国被设计出来的时候，应变片电阻即被规定为120Ω，350Ω的标准电阻，各国的生产厂家也都遵守这个标准。 3，单轴应变片、双轴应变片和三轴应变片是怎么区分的？ 单轴应变片就是只能检测一个方向的应变。 双轴应变片是两个单轴应变片成0度和90度垂直叠加在一起。 三轴应变片是三个单轴应变片成0度、45度和90度叠加在一起。 4，PCB常用测试的应变片是什么材质构成？ PCB一般应变片的主要成分为铜镍合金。 5，PCB专用应变片的应用场景？ 在PCB制程中，受力方向未知或者受力复杂的条件下，测量BGA器件是，使用三轴应变片可计算出主应变、对角应变和三轴应变三个方向的值，并通过处理可求出应变率。测试V-CUT时电容、电阻等板边器件是常用单轴应变片。 6，应变片和应变测量仪通道关系？ 在进行测量是使用单轴应变片仪器占用一个通道，如果使用三轴应变片则三通道。 7，PCB应变测量仪原理是什么？ 应变片是根据应变效应而制成的传感元件，由敏感栅和导线构成，用于测量应变。使用时将其牢固地粘贴在构件的测点上，构件受力后由于测点发生应变，敏感栅也随之变形而使其电阻发生变化，将应变的信号, 透过惠斯登电桥模块加以平衡, 可转换成相对应的电压信号,透过测试仪内部的模拟/数字电路后, 可将电压讯号转为数位讯号, 再由专用的软件来撷取并分析这些讯号。 8，什么是应变速率，反应的是什么值？ 单位时间内应变变化的量，反应应变变化的速度。应变速率越高，允许的应变变化量越低，应变速率越低，允许的应变量越高。 9，应变的单位是什么？ 应变是无量纲单位，是形变量与原来长度尺寸的比值,用数学符号ε表示。即ε=ΔL/L，日常书面用με、μm/m和μe表示。 10，什么事最大主应变、最小主应变和对角应变？ 最大主应变：一个平面中最大和最小的正交应变，互相垂直且所在方向上的切应变为零。 对角应变：与应变片45°敏感栅应变成一直线或正交的定向应变，其值取两者中的较大值。 11，日常PCB应变测试选择测试点原则？ 根据实际装配进行分析受形变量大的区域，按照经验分析失效率比较高的区域，日常制程会受到重复受力的区域，根据器件供应商指出对应变比较敏感的器件。 12，应变片三线制和两线制的区别？ 三线制排除导线电阻对应变测试的影响，两线制在线长过长时会影响测试的精度。 13，PCB应变测试采样率选择多少合适？ 按照标准根据不同制程选择500-2000HZ，如果过低可能不能表现出应变真实规律，过高的数据量太大，也会影响后期数据的处理速度。 14，εs，表观应变 惠斯通四分之一桥路中，单独连接的应变片在温度变化时显示的输出信号，这个信号被称为“表观应变”或“热输出”，并且独立于测试对象上的机械负载。 15，B桥路系数 桥路系数是表示惠斯通电桥中使用的有源应变片数量。 在使用拉伸和压缩杆时，泊松比也必须考虑在内。 桥路系数数字在1到4之间。 16，K系数 (应变灵敏度) 应变灵敏度K系数和应变片电阻变化率 ΔR/R0 相关，被测应变 ε:ΔR/R0 = k ・ ε应变灵敏度是无单位数值, 称为K系数. 每一批次应变片的K系数经测量得到并且标示在包装上，包含误差。不同批次应变片K系数的差值仅仅在千分之几的范围。 17，V，可允许的最大有效桥路激励电压 应变片就是一个电阻,会把电能转化为热能. 为防止应变片过热，选择不是过高的激励电压非常关键. 每一种应变片所允许的最大桥路激励电压是单独计算的，在本手册中明确列出。 额定激励电压总是适合整个惠斯通桥路。只有这个电压的一半适用于单个应变片。额定激励电压值只对有优良导热性能的被测材料有效(例如: 厚度足够的钢材)。如果被测材料是导热性能较差的塑料或类似材料，那么应变片的激励电压就该相应地减小或以脉冲方式供电。此外, 当环境温度较低时, 被测材料的热容也相应减小，那么桥路激励电压也要减小。 18，σ，残余应力 由于力的内部作用，例如钢硬化过程中热处理部件的体积的不均匀变化，铸造的不均匀冷却，模制金属或塑料以及焊接或锻造的零件，通过机械加工，材料可能出现“残余”或“固有”应力。 残余应力以类似加载应力的方式影响材料。 19，ε，应变 20，σ，应力 机械应力由材料所受的力F和横截面积 A 的商，表示为 σ= F / A 21，ν，泊松比 泊松比是指材料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值，也叫横向变形系数，例如铝合金, ν = 0.33 22，K系数的温度系数 参数表中给出的K系数适用于常温（室温）条件，它会随着温度的变化而变化; 不过, 在近似条件下呈线性关系. 以栅丝材料康铜为例 (V, G, Y 系列应变) K系数与温度成正比；而栅丝材料铬-镍(C 系列应变片) K系数和温度成反比. K系数的温度系数和误差范围标示在应变片包装上。 23，横向灵敏度 横向灵敏度是应变片与栅丝方向垂直的灵敏度和栅丝方向灵敏度的比值. 横向灵敏度的指标标示在应变片的包装上。 24，如何进行PCB应变测试？ 一，选择PCBA测量点：哪些位置是受力点，那些器件对应变比较敏感。 二，制定测试计划：根据测量点制定测试计划。 三，准备测试样片：准备相应的PCBA样板和治具。 四，应变片安装：根据选择的测试点对PCBA进行处理并贴敷应变片。 五，测量和分析：进行测试，报表分析。 业务交流：185+捌捌陆陆+1846（VX同号） |
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