第3章 电阻应变测量技术幻灯片.pptVIP

第三章 电阻应变测量技术 本章主要内容 §3-1 概 述 §3-2 电阻应变片 §3-3 应变测量电路 §3-4 应变应力测量 §3-5 电阻应变仪 §3-1 概 述 一、电阻应变测试原理 用电阻应变片作为传感元件，将应变片粘贴或安置在构件表面上，随着构件的变形，应变片敏感栅也相应变形，将被测对象表面指定点的应变转换成电阻变化。电阻应变仪将电阻变化转换成电压（或电流）信号，经放大器放大后由指示仪表显示或记录仪记录，也可输入到计算机等装置进行数据处理，将最后结果打印或显示出来。 §3-1 概 述 §3-1 概 述 §3-2 电阻应变片 §3-2 电阻应变片 §3-2 电阻应变片 §3-2 电阻应变片 §3-2 电阻应变片 §3-2 电阻应变片 §3-2 电阻应变片 §3-2 电阻应变片 §3-2 电阻应变片 §3-2 电阻应变片 §3-2 电阻应变片 §3-2 电阻应变片 §3-2 电阻应变片 §3-2 电阻应变片 §3-2 电阻应变片 §3-2 电阻应变片 §3-3 应变测量电路 §3-3 应变测量电路 一、直流电桥 电桥平衡时，即UBD=0时，有 或 §3-3 应变测量电路 对于等臂电桥，设R1为工作应变片，且R1→R+ΔR，则 若四个桥臂均为工作应变片，分别产生ΔR1、ΔR2、ΔR3、ΔR4，则 对于等臂电桥， §3-3 应变测量电路 §3-3 应变测量电路 二、交流电桥 当等臂电桥单臂工作时， 试件受静态拉伸应变时, R1→R0+ΔRt §3-3 应变测量电路 试件受静态压缩应变时, R1→R0-ΔRt §3-3 应变测量电路 当试件受如下简谐变化的应变作用时, 则 实际工作时要求: ω10nΩ §3-3 应变测量电路 三、电桥平衡 1. 电阻预调平衡法 （1）电阻串联平衡法 （2）电阻并联平衡法 （3）无触点平衡法 2. 电容预调平衡法 （1）阻容平衡法 （2）差动电容平衡法 §3-3 应变测量电路 电阻串联平衡法 §3-3 应变测量电路 电阻并联平衡法 §3-3 应变测量电路 §3-3 应变测量电路 阻容平衡法 §3-3 应变测量电路 §3-4 应变应力测量 一、布片和接桥原则 （1）首先考虑应力集中区和边界上的危险点，选择主应变最大、最能反映其力学规律的点贴片； （2）利用结构对称性和电桥加减性选择贴片位置、方位和组桥方式，可达到稳定补偿、提高灵敏度、降低非线性误差和消除不利影响等目的； （3）测量荷载时应避开应力—应变的非线性区贴片; （4）在应力已知处布点，以便测量时进行监视和检验试验结果的可靠性。 §3-4 应变应力测量 二、布片和接桥方法 §3-4 应变应力测量 二、布片和接桥方法 §3-4 应变应力测量 三、温度补偿方法（桥路补偿法） （1）补偿块补偿法： 工作片： 补偿片： §3-4 应变应力测量 三、温度补偿方法（桥路补偿法） （2）工作块补偿法： 工作片R1： 工作片R2： §3-4 应变应力测量 四、测量读数 用电桥测量电阻变化有偏位法和零位法两种。 （1）偏位法 在表的刻度盘上刻出ΔR，或直接刻出应变值，由指针偏转直接指示应变值，或送到记录器直接记录。 （2）零位法 见右图。 §3-4 应变应力测量 五、各种应力状态下的应力应变测量 1. 单向应力状态下的应力应变测量 (1)半桥四片补偿片法测拉压 §3-4 应变应力测量 工作片： 补偿片： §3-4 应变应力测量 五、各种应力状态下的应力应变测量 1. 单向应力状态下的应力应变测量 (2)全桥四片测拉压 §3-4 应变应力测量 §3-4 应变应力测量 五、各种应力状态下的应力应变测量 2. 主应力方向已知的平面应力测量 （1）单向应力状态 （2）二向应力状态 §3-4 应变应力测量 五、各种应力状态下的应力应变测量 3. 主应力方向未知的平面应力测量 在同一部位三个方向