最近的许多工作都牵扯到应变片。这东西虽然简单，我却发现有很多同事对其原理、使用方法和数据分析存在误解。
从物理原理上来说，我们测量“应变”的过程，其实通常是在表征物体变形所引起的一些其它的物理效应，而非直接测量变形本身。根据这些物理效应的不同，我将我所知道的应变传感器或应变测量装置大致分为五个主要类型：
1）电阻型：此类传感器实际测量的是变形带来的材料电阻变化，进一步细分则又有金属丝型、金属箔型、半导体型等各种形态。我们在工作中所说的“应变片”，通常指的是呈薄片状的金属箔型传感器，即下图所示的这些。此外，引伸计虽然尺寸较大，但其测量原理与金属丝型应变片基本相同，也可归于此类。
2）压电型：此类传感器利用半导体材料的压电效应，直接将应变反馈为电压信号。有人将其与电阻型的半导体应变片混淆，事实上彼类应变片利用的是材料的压阻效应而非压电效应，原理上存在本质区别。
3）光学型：顾名思义，这类传感器利用变形产生的光学效应来表征应变的大小。此处所谓的“光学效应”是很笼统的，实际上测量原理非常多样。例如贴附在物体表面的布拉格光栅会随着物体形变而出现栅距变化，引起中心波长偏移，光纤型应变片利用的便是这个效应；而光弹性测试仪则是利用应力双折射现象，测量o光和e光的相位差变化来确定应变。
4）振弦型：其原理是将一根拉紧的金属弦固定在被测物体上，形变会引起弦的张力变化，从而使其固有频率出现偏移，偏移量的大小与形变量呈正相关。
5）数字图像相关法（DIC）：与上述方法不同，DIC通常是一套分析装置（包括摄像机、镜头、光源、分析软件等），而非一个“传感器”。相较于其它测量方法，DIC的测量对象可能更接近“应变”这一物理概念的本质，即通过连续摄影和图像处理软件，捕捉物体表面上点与点之间的相对位移来直接计算应变。
这些应变测量方法相互之间各有长短和适用范围，因此应用的工程领域也不尽相同。我的感觉是，即使是相同专业的材料或结构工程师，因为行业背景的不同，他们所认知和熟悉的测试都有很大差异。有些方法对于某个领域的工程师来说，可能根本就没有听说过。想必一定也有很多其它的设备、装置、实验和测试方法，是我所不了解、没有列举在上面的。
今天先写到这里，明天会更新对于电阻型应变片的分析和仿真心得。
