靜態(tài)應(yīng)變測量儀器原理.ppt

一、電阻應(yīng)變計(jì)測量技術(shù)簡介,電阻應(yīng)變計(jì)測量技術(shù)(簡稱電測法)是一種非電量電測技術(shù)。 用粘結(jié)劑將該元件粘貼到被測構(gòu)件表面 1電阻應(yīng)變計(jì)的工作原理 電阻應(yīng)變計(jì)就是利用這一特性制成的傳感元件,電測法具有靈敏度高、適應(yīng)性強(qiáng)、精度高、自動(dòng)化程度高、可測多種力學(xué)量、可進(jìn)行遠(yuǎn)距離遙測等優(yōu)點(diǎn)，因而在科學(xué)研究和工程實(shí)踐中得到廣泛的應(yīng)用。 該技術(shù)的缺點(diǎn)是只能測量構(gòu)件表面有限點(diǎn)的應(yīng)變，而且所測應(yīng)變是應(yīng)變計(jì)敏感柵投影面積下構(gòu)件應(yīng)變的平均值，對(duì)于應(yīng)力集中和應(yīng)變梯度很大的部位會(huì)引起較大的誤差。,二、電阻應(yīng)變儀的工作原理,1.直流電橋；2.交流電橋,證明,如果RIR3 R2R4 ， 則輸出電壓V0，電橋處于平衡狀態(tài)；故RIR3 R2R4 ，即為電橋的平衡條件。 若電橋四個(gè)橋臂均由四枚電阻應(yīng)變計(jì)RI ，R2，R3，R4，接成，(稱之為全橋接法)，并滿足上述電橋平衡條件。 當(dāng)應(yīng)變計(jì)隨同所測構(gòu)件一起受力變形后，其電阻值產(chǎn)生一微小增量，分別為 則由式(31)可以得電橋輸出電壓為,又知電阻改變量與應(yīng)變有以下關(guān)系,式中，K為應(yīng)變計(jì)的靈敏系數(shù)；,于是，電橋輸出電壓U與應(yīng)變的關(guān)系,若為半橋接法，則有 若為1/4橋接法，則有 應(yīng)變計(jì)的靈敏系數(shù)K與供橋電壓V是已知的，根據(jù)輸出電壓，直接讀出應(yīng)變。,3溫度效應(yīng)的補(bǔ)償,貼有應(yīng)變計(jì)的構(gòu)件總處在某一溫度場中，當(dāng)溫度有變化時(shí)，會(huì)造成應(yīng)變計(jì)敏感柵電阻的變化； 此外，當(dāng)敏感柵材料的線脹系數(shù)與構(gòu)件材料的線脹系數(shù)不同時(shí)，敏感柵受到附加的拉伸或壓縮，從而引起電阻的變化。上述現(xiàn)象稱為溫度效應(yīng)。 敏感柵電阻的這一變化當(dāng)然也引起電橋的輸出電壓，嚴(yán)重時(shí)，每升溫1度，應(yīng)變儀的指示應(yīng)變可以達(dá)幾十微應(yīng)變，顯然這種非被測應(yīng)變必須設(shè)法排除。排除溫度效應(yīng)影響的措施稱為溫度補(bǔ)償。,采用半橋法，有,根據(jù)上式，只要再用一枚與工作片相同的應(yīng)變計(jì)作為補(bǔ)償片、貼在與被測構(gòu)件材料相同但不受力的試件上。 使該試件與被測構(gòu)件處于同一溫度場中， 在電橋的連接上，使工作片與補(bǔ)償片處于相鄰的橋臂上。這樣，溫度變化使R1和R2產(chǎn)生的電阻變化相同：,這就排除了溫度效應(yīng)的影響。,二、電阻應(yīng)變儀的組成,目