KFGS-2-120-C1-11 T-F7 屬于共和電業(yè) KFGS 系列高疲勞通用箔式應(yīng)變片，是工業(yè)應(yīng)力測試領(lǐng)域成熟的標準化傳感元件，產(chǎn)品整體架構(gòu)拆分敏感柵層、基底層、粘接過渡層、外接端子模塊四個核心結(jié)構(gòu)，各結(jié)構(gòu)依托獨立的材料工藝與結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)實現(xiàn)性能協(xié)同。首先是敏感柵結(jié)構(gòu)設(shè)計，本型號敏感柵有效柵長設(shè)定為 2mm，標稱電阻嚴格控制在 120Ω，電阻公差控制在 ±0.4% 以內(nèi)，柵體采用高純度銅鎳合金箔材經(jīng)光刻蝕刻成型，相較于傳統(tǒng)絲繞式應(yīng)變片，光刻成型工藝可以把柵體邊緣加工誤差控制在微米級別，柵條寬度、彎折區(qū)域弧度統(tǒng)一規(guī)整，能夠大幅降低局部電流密度不均引發(fā)的測量誤差。單軸 C1 柵型僅保留單一測量方向的柵路結(jié)構(gòu)，剔除多余測量支路，在單向應(yīng)力采集場景下可以規(guī)避多柵結(jié)構(gòu)帶來的信號串擾問題，適配絕大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)單向受力檢測工況。

基底選用改性聚酰亞胺材料，該基材兼顧機械柔順性、電氣絕緣性、溫域適應(yīng)性三類特性，厚度經(jīng)過多輪優(yōu)化適配 2mm 柵長，既可以保障應(yīng)變片貼合粗糙、微曲面被測工件時不會出現(xiàn)剛性翹邊，又可以阻隔被測金屬構(gòu)件的導電特性，避免敏感柵和工件之間形成漏電回路。聚酰亞胺本身熱膨脹系數(shù)較低，搭配專屬固化粘接膠使用時，可同步傳遞工件產(chǎn)生的形變，不會因基底自身形變抵消待測應(yīng)變；同時材料具備優(yōu)秀的耐水解、耐油、耐弱酸腐蝕能力，可適配車間、戶外試驗室等復雜使用環(huán)境，長期接觸液壓油、切削液也不會快速出現(xiàn)基材老化脆裂問題。T-F7 外接端子模塊是本型號區(qū)別于裸引線應(yīng)變片的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，原廠直接將五極可拆分銅箔端子預固定在應(yīng)變片末端，通過超細漆包銅線完成敏感柵和端子焊盤的內(nèi)部連通，端子基底采用環(huán)氧玻璃布材質(zhì)，表層做預鍍錫處理。該設(shè)計將脆弱的柵極引線焊接點轉(zhuǎn)移至抗拉扯能力更強的獨立端子上，現(xiàn)場布線、振動工況下外力拉扯線纜時，受力會集中在端子部位，不會直接撕扯敏感柵引出端，從結(jié)構(gòu)層面降低引線斷裂造成的產(chǎn)品報廢概率，非常適合整車路試、設(shè)備疲勞測試這類存在持續(xù)振動的測試場景。

型號末尾的 11 代表碳鋼適配型溫度自補償參數(shù)，這也是共和應(yīng)變片核心技術(shù)優(yōu)勢之一。金屬應(yīng)變片測量過程中，環(huán)境溫度變化會帶來兩類測量偏差，第一類是敏感柵自身電阻隨溫度升降發(fā)生阻值漂移，第二類是被測構(gòu)件、應(yīng)變片基材熱膨脹量不一致，基材伸縮帶動柵體產(chǎn)生額外假應(yīng)變，常規(guī)無補償應(yīng)變片需要操作人員手動記錄溫度再做數(shù)據(jù)修正，工序繁瑣還容易引入人工誤差。共和的溫度自補償技術(shù)依托銅鎳合金柵材配比調(diào)控，調(diào)整合金內(nèi)部鎳、銅元素占比，改變柵材電阻溫度系數(shù)，讓柵體自身溫度引發(fā)的電阻變化量，剛好抵消碳鋼（線膨脹系數(shù) 11×10??/℃）受熱膨脹帶來的附加應(yīng)變。當被測件為普通碳鋼材質(zhì)、環(huán)境溫度在 - 20℃至 80℃常規(guī)區(qū)間波動時，不需要外接溫度補償片，單枚應(yīng)變片就可以把溫漂控制在極低范圍，大幅簡化橋路搭建難度。

這套補償體系經(jīng)過大量鋼材實測標定，工廠量產(chǎn)階段每一批次合金箔都會抽樣開展高低溫循環(huán)校驗，記錄不同溫度下的應(yīng)變輸出偏移量，篩選出符合 11 號補償系數(shù)的坯料投入生產(chǎn)，保障同型號不同單品之間溫度適配性能統(tǒng)一。對于用戶端來說，使用該型號測試碳鋼工件時，半橋、全橋布線都能減少補償元件數(shù)量，降低接線復雜度，同時削減溫度波動帶來的數(shù)據(jù)離散度；即便短期戶外晝夜溫差較大的測試工況，測量結(jié)果依舊可以維持較高穩(wěn)定性，不用頻繁暫停試驗校準溫漂。

KFGS 系列相較于基礎(chǔ) KFG 系列最核心升級就是疲勞性能優(yōu)化，本型號可實現(xiàn)不低于 1.2×10?次循環(huán)載荷下穩(wěn)定測量，依托多項精細化制造工藝實現(xiàn)長壽命運行。首先是箔材軋制工藝，原廠將銅鎳合金箔經(jīng)過多次冷軋、退火處理，消除金屬內(nèi)部殘留應(yīng)力，若箔材內(nèi)部存在殘余應(yīng)力，后續(xù)反復承受交變形變時會快速出現(xiàn)金屬疲勞開裂，預處理后的箔材晶粒排布均勻，塑性形變耐受能力顯著提升。之后采用高精度濕法光刻蝕刻加工柵體，蝕刻階段嚴格管控蝕刻液濃度、溫度、浸泡時長，柵體彎折圓角位置不會出現(xiàn)尖銳刻痕，尖銳刻痕會成為應(yīng)力集中點，交變受力時最先萌生裂紋，圓角優(yōu)化處理可以分散柵體彎折處的受力，延緩裂紋產(chǎn)生。

敏感柵和基底的粘接采用熱壓固化工藝，在可控壓力、溫度環(huán)境下完成膠層固化，膠層厚度均勻控制在幾微米級別，不會出現(xiàn)局部膠體過厚、缺膠問題。膠層如果厚薄不均，循環(huán)形變時不同位置膠體彈性形變不一致，就會逐步出現(xiàn)脫膠，熱壓工藝可以保障柵體整面和基底牢固貼合，形變傳遞一致性強。配套的 T-F7 端子結(jié)構(gòu)同樣針對疲勞工況優(yōu)化，端子與應(yīng)變片之間的內(nèi)接線采用高延展性超細漆包線，走線預留少量松弛余量，設(shè)備振動帶來的微小位移可以通過導線余量吸收，避免硬連接狀態(tài)下導線反復彎折斷裂。依靠整套疲勞優(yōu)化技術(shù)，該應(yīng)變片可以長期用于零部件疲勞試驗、整車道路顛簸測試這類交變載荷場景，大幅降低測試中途應(yīng)變片損壞導致試驗中斷、數(shù)據(jù)作廢的概率，長期測試的綜合使用成本反而高于經(jīng)濟型普通應(yīng)變片。

T-F7 端子結(jié)構(gòu)專門針對現(xiàn)場布線難點開發(fā)，解決傳統(tǒng)裸引線應(yīng)變片接線缺陷。常規(guī)裸引線應(yīng)變片出廠僅預留很短的細銅線，現(xiàn)場需要人工焊接延長線纜，手工焊接很容易燙傷聚酰亞胺基底，造成柵體脫膠損壞；同時細銅線抗拉強度極低，測試現(xiàn)場挪動設(shè)備、構(gòu)件振動拉扯線纜，極易從引線根部扯斷應(yīng)變片。T-F7 采用模塊化端子設(shè)計，原廠內(nèi)部完成柵體和端子的精密焊接，工廠專業(yè)焊接設(shè)備可以精準控制焊接溫度，不會損傷敏感柵以及基底；端子上預留標準化鍍錫焊盤，操作人員只需把外接測試線纜焊接在端子焊盤上即可完成接線，操作門檻降低，新手也可以穩(wěn)定完成布線作業(yè)。

端子本體環(huán)氧玻璃布基材絕緣強度高，相鄰焊盤之間絕緣距離充足，可以避免多根引線之間出現(xiàn)漏電、短路問題；五極一體的結(jié)構(gòu)還支持按需拆分單路端子使用，單軸應(yīng)變片僅需要兩個接線焊盤，剩余焊盤可以預留備用接線位，單焊盤受損時直接切換備用點位，無需更換整片應(yīng)變片。端子表層預鍍錫處理，焊錫浸潤效果好，焊接時所需的熱量更低，進一步降低現(xiàn)場焊接高溫傳遞至應(yīng)變片本體的風險。同時端子和應(yīng)變片之間的連接導線做了絕緣包覆，即便測試現(xiàn)場存在金屬碎屑、油污堆積，也不容易出現(xiàn)線路短路問題，適配工業(yè)現(xiàn)場相對惡劣的布線環(huán)境。依托這套端子技術(shù)，這款產(chǎn)品兼顧實驗室精準測量和野外工程測試兩類使用場景，不用用戶自行采購轉(zhuǎn)接端子，減少配套物料采購量。

應(yīng)變片核心作用是精準復制被測構(gòu)件的形變，KFGS 系列依托材料、工藝雙重優(yōu)化保障形變傳遞精度。粘接界面層面，適配共和 CC-33A、EP-340 專用粘接膠水，聚酰亞胺基底和專用膠水具備優(yōu)秀的相容性，固化之后膠層模量適中，既可以牢靠貼合鋼材表面，又不會因為膠體過硬約束工件形變；工件產(chǎn)生拉伸、壓縮形變時，形變可以完整通過膠層、基底傳遞至銅鎳敏感柵，形變損耗率極低。柵體光刻成型的高精度特點，能保證應(yīng)變靈敏系數(shù)穩(wěn)定維持在 2.1 左右，單批次產(chǎn)品靈敏系數(shù)波動范圍極小，用戶使用出廠標稱系數(shù)即可完成數(shù)據(jù)換算，不需要單獨逐個標定應(yīng)變片，節(jié)省前期標定工作量。

產(chǎn)品生產(chǎn)階段會逐批開展靜態(tài)、動態(tài)標定，抽取樣品接入標準力學試驗機施加已知應(yīng)變，核對應(yīng)變片輸出信號，篩除輸出偏差超標的產(chǎn)品。針對橫向應(yīng)變干擾，單軸柵型在柵體排布上優(yōu)化側(cè)邊結(jié)構(gòu)，降低垂直測量方向形變帶來的橫向靈敏度誤差，單向受力測量場景橫向誤差可以控制在行業(yè)較低水平。電阻的精密管控也能降低橋路匹配誤差，多片應(yīng)變片組建測量橋路時，相近的阻值可以讓橋路初始不平衡量更小，前期調(diào)零難度降低，采集得到的應(yīng)變數(shù)據(jù)波動更小。依托整套精度控制技術(shù)，這款應(yīng)變片靜態(tài)應(yīng)力測試、低速動態(tài)應(yīng)力測試都可以達到工程級測量精度，滿足機械研發(fā)、結(jié)構(gòu)強度核驗、高校力學試驗等主流領(lǐng)域的精度要求。

這款應(yīng)變片可適配 - 196℃至 120℃的工作溫區(qū)，基礎(chǔ)的耐溫能力來自聚酰亞胺基底、銅鎳柵材、環(huán)氧樹脂端子三類材料耐熱性能協(xié)同。聚酰亞胺高溫下不易軟化、低溫下不會脆裂，銅鎳合金柵材高低溫環(huán)境下力學性能穩(wěn)定，不會出現(xiàn)明顯塑性變化；T-F7 環(huán)氧端子可承受常規(guī)焊接溫度與現(xiàn)場工作溫度，不會出現(xiàn)焊盤脫落、基材軟化的故障。基材本身優(yōu)異的耐化學特性，可以抵御潤滑油、切削液、普通水汽侵蝕，若搭配表層防水涂層處理，就可以用于濕度較高、存在淋水風險的工況。

長期穩(wěn)定性方面，合金柵材經(jīng)過時效處理，消除內(nèi)部應(yīng)力，長時間承受靜態(tài)載荷時不會隨時間產(chǎn)生緩慢的阻值漂移，長期靜態(tài)應(yīng)力監(jiān)測的數(shù)據(jù)漂移量很低；基底熱壓粘接工藝規(guī)避了局部脫膠隱患，就算數(shù)月長期粘貼在被測工件上，形變傳遞性能不會明顯衰減。很多長期結(jié)構(gòu)監(jiān)測項目選用該型號，就是依托其長期穩(wěn)定性技術(shù)，減少后期數(shù)據(jù)漂移、元件失效帶來的運維工作量。同時產(chǎn)品抗蠕變性能優(yōu)異，在恒定應(yīng)力長時間作用下，膠體、基底的蠕變程度經(jīng)過工藝優(yōu)化，不會因為材料緩慢形變輸出虛假應(yīng)變，保障長期監(jiān)測數(shù)據(jù)真實可靠。

作為共和電業(yè)標準化主力型號，該產(chǎn)品擁有完善的量產(chǎn)管控體系，所有生產(chǎn)工序都執(zhí)行統(tǒng)一工藝規(guī)范，不同批次產(chǎn)品關(guān)鍵參數(shù)一致性強，用戶后續(xù)補充采購的應(yīng)變片，可以直接替換舊元件，不需要重新修改測量程序、重新標定設(shè)備。電氣參數(shù)適配市面主流應(yīng)變采集儀、動態(tài)應(yīng)變儀，橋路搭建適配二線、三線接線方式，搭配 T-F7 端子可以靈活切換接線形式；既可以接入共和自家的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，也能適配其他主流廠商的測量儀器，設(shè)備兼容性極強。

結(jié)構(gòu)尺寸標準化設(shè)計，粘貼占用面積固定，用戶前期設(shè)計測點位置時可以直接參考官方尺寸參數(shù)規(guī)劃布局；同系列其他柵長、電阻型號安裝邏輯相近，技術(shù)人員掌握本型號使用方法后，可快速適配同系列其余產(chǎn)品。成熟的技術(shù)體系也催生豐富配套耗材，專用膠水、防護涂層、接線輔料均可直接選用共和標準化物料，整套測試方案適配性強，大幅降低用戶選型、測試落地的技術(shù)門檻，這也是該型號長期擁有很高市場采購量的底層技術(shù)支撐。