應(yīng)變、力和扭矩的測(cè)試

1、第三章第三章 應(yīng)變、力和扭矩的測(cè)試應(yīng)變、力和扭矩的測(cè)試 應(yīng)變、力和扭矩的測(cè)量在測(cè)試技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。 與應(yīng)變、力和扭矩有關(guān)的量： 應(yīng)力、力矩、壓力、功率、剛度等。3.1 應(yīng)變的測(cè)試應(yīng)變的測(cè)試 能順利進(jìn)行插入作業(yè)是因?yàn)橄葴y(cè)試出了由棒的接觸關(guān)系能順利進(jìn)行插入作業(yè)是因?yàn)橄葴y(cè)試出了由棒的接觸關(guān)系而產(chǎn)生的左右、上下方向的力，然后根據(jù)這些力來調(diào)整棒的而產(chǎn)生的左右、上下方向的力，然后根據(jù)這些力來調(diào)整棒的位置。位置。用來測(cè)試這個(gè)力的裝置用來測(cè)試這個(gè)力的裝置(元件元件)被稱為力傳感器。被稱為力傳感器。最常用的有應(yīng)變片。最常用的有應(yīng)變片。 應(yīng)變片是細(xì)金屬線，它伸應(yīng)變片是細(xì)金屬線，它伸長時(shí)電阻變大，縮短時(shí)電阻變

2、長時(shí)電阻變大，縮短時(shí)電阻變小。小。 力力-變形變形-電阻電阻3.1.1電阻應(yīng)變片的工作原理電阻應(yīng)變片的工作原理 電阻應(yīng)變片是利用電阻應(yīng)變效應(yīng)測(cè)量應(yīng)變的傳感器。 電阻應(yīng)變效應(yīng)，就是導(dǎo)體或半導(dǎo)體在受到外力的作用下，會(huì)產(chǎn)生機(jī)械形變，從而導(dǎo)致其電阻值發(fā)生變化的現(xiàn)象。應(yīng)變：應(yīng)變： 選擇應(yīng)變片的材料得當(dāng)選擇應(yīng)變片的材料得當(dāng),可以使應(yīng)變片的輸入可以使應(yīng)變片的輸入(應(yīng)變值應(yīng)變值)和它和它的輸出的輸出(電阻變化率電阻變化率)成線性關(guān)系成線性關(guān)系.單位長度上的變形。單位長度上的變形。R若導(dǎo)體的長度為L，截面積為A，電阻率為 ，則電阻 為LR=AL AR式中 、 、 三個(gè)參數(shù)的變化都會(huì)引起電阻的變化，其變化值為d2

3、LdRdLddAAALA,LRRA方 程 式 兩 邊 都 除 以， 由 于則 可 得dRdLddARLA2dRdLddrRLr2,2,ArdArdr若導(dǎo)體截面為圓形，則上式可變?yōu)橛刹牧狭W(xué)的理論可以知道：式中壓阻系數(shù)導(dǎo)體軸向正應(yīng)力E導(dǎo)體彈性模量導(dǎo)體的應(yīng)變12)dRER（泊松比dLdrdL dELrL ，可知電阻應(yīng)變片的電阻變化率與輸入（應(yīng)變）成線形關(guān)系，12EdRR它的靈敏度系數(shù)為S=則：則：dR/R=S=（1+2） +E 由材料的幾由材料的幾何尺寸變化何尺寸變化引起的引起的由材料受拉、由材料受拉、壓后電阻率壓后電阻率發(fā)生變化引發(fā)生變化引起的起的對(duì)于金屬材料，幾何因素影響較大，s1+2 ,此值

4、為常數(shù)。一般s=1.7 3.6金屬材料電阻應(yīng)變片線性度好。半導(dǎo)體在壓力、溫度及光輻射作用下，能使其電阻率 發(fā)生很大變化。對(duì)于半導(dǎo)體材料，物理因素影響很大sE優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高s=75 150 金屬應(yīng)變計(jì)有：金屬應(yīng)變計(jì)有：絲式絲式箔式箔式優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :穩(wěn)定性和溫度特性好穩(wěn)定性和溫度特性好缺點(diǎn)缺點(diǎn): :靈敏度系數(shù)小靈敏度系數(shù)小金屬絲式應(yīng)變片結(jié)構(gòu)金屬箔式應(yīng)變片結(jié)構(gòu)物理因素的影響很大，沿著晶體材料的某些特定的晶軸方向施加物理因素的影響很大，沿著晶體材料的某些特定的晶軸方向施加拉、壓應(yīng)力，材料的電阻率會(huì)發(fā)生顯著變化，此特性稱為材料的拉、壓應(yīng)力，材料的電阻率會(huì)發(fā)生顯著變化，此特性稱為材料的壓阻效應(yīng)。壓阻效應(yīng)。

5、 半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)例單晶體半導(dǎo)體在外力作用下，原子點(diǎn)陣排列規(guī)律發(fā)生變化，導(dǎo)致載流子遷移率及載流濃度的變化，從而引起電阻率的變化。 半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì)優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)變靈敏度大;體積小缺點(diǎn)：溫度穩(wěn)定性和可重復(fù)性不如金屬應(yīng)變片金屬應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片主要區(qū)別：前者是利用導(dǎo)體變形引起電阻的變化；后者利用半導(dǎo)體電阻率變化引起電阻的變化。4) 應(yīng)用應(yīng)用電電阻阻式式傳傳感感器器 應(yīng)用：電子秤應(yīng)用：電子秤原理原理將物品重量通過懸臂梁轉(zhuǎn)將物品重量通過懸臂梁轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)變形再通過應(yīng)變片化結(jié)構(gòu)變形再通過應(yīng)變片轉(zhuǎn)化為電量輸出轉(zhuǎn)化為電量輸出 定位傳感器定位傳感器 機(jī)床臺(tái)上正確地固定工件很有必要?，F(xiàn)在有一種定位機(jī)床臺(tái)上正確地固定

6、工件很有必要?，F(xiàn)在有一種定位傳感器，刀頭上裝有測(cè)頭，設(shè)定測(cè)頭位置，當(dāng)它觸到工件傳感器，刀頭上裝有測(cè)頭，設(shè)定測(cè)頭位置，當(dāng)它觸到工件時(shí)便產(chǎn)生微電流。進(jìn)行作業(yè)的同時(shí)，用它可以測(cè)試切削狀時(shí)便產(chǎn)生微電流。進(jìn)行作業(yè)的同時(shí)，用它可以測(cè)試切削狀況。況。測(cè)謊器測(cè)謊器 電極貼在身體某處并施加電壓，說假話時(shí)出冷汗，因而電極貼在身體某處并施加電壓，說假話時(shí)出冷汗，因而皮膚表面電阻變小，電流變大，所以可測(cè)出假話。皮膚表面電阻變小，電流變大，所以可測(cè)出假話。3.1.2 測(cè)量電路電橋 電橋電路是將電阻、電感、電容等參數(shù)的變化變?yōu)殡妷夯螂娏鬏敵龅囊环N變換電路。電橋按所采用的電源不同可分為：電橋按所采用的電源不同可分為： 直流

7、電橋直流電橋 交流電橋交流電橋 1、直流電橋、直流電橋電橋的工作原理 下圖為采用直流電源，四個(gè)橋臂是純電阻的直流電橋。下圖為采用直流電源，四個(gè)橋臂是純電阻的直流電橋。圖中圖中 為各橋臂電阻。電橋的為各橋臂電阻。電橋的a、c兩端接入直流兩端接入直流電源電源 ui ，在另一對(duì)角線，在另一對(duì)角線b、d兩端輸出兩端輸出u0 , a、c兩端稱為電源兩端稱為電源端，端，b、d兩端稱為輸出端。兩端稱為輸出端。1234RRRR、 、 、 當(dāng)電橋輸出端后接電阻很大的儀表或放大器時(shí)，可認(rèn)為電當(dāng)電橋輸出端后接電阻很大的儀表或放大器時(shí)，可認(rèn)為電橋的負(fù)載電阻為無窮大，輸出端相當(dāng)于開路狀態(tài)，電流輸出為橋的負(fù)載電阻為無窮大

8、，輸出端相當(dāng)于開路狀態(tài)，電流輸出為零，輸出端只能輸出電壓。此時(shí)，電橋的輸出電壓為零，輸出端只能輸出電壓。此時(shí)，電橋的輸出電壓為由上式可知由上式可知,若要使輸出為零若要使輸出為零,即電橋平衡即電橋平衡,應(yīng)滿足的條件是應(yīng)滿足的條件是:1324R RR R0112414123413241234()()abadiiiuUUI RI RRRuuRRRRR RR RuRRRR 如電橋開始處于平衡狀態(tài)，當(dāng)各橋臂電阻發(fā)生不同的微小如電橋開始處于平衡狀態(tài)，當(dāng)各橋臂電阻發(fā)生不同的微小變化變化 時(shí)，電橋就失去平衡，此時(shí)將有電壓輸出時(shí)，電橋就失去平衡，此時(shí)將有電壓輸出: 1234RRRR、 一般情況下一般情況下 很小

9、，即很小，即 ，故上式分母中，故上式分母中 項(xiàng)項(xiàng)和分子中和分子中 的高次項(xiàng)可略去，同時(shí)考慮電橋初始是平衡的，的高次項(xiàng)可略去，同時(shí)考慮電橋初始是平衡的，即即 ，故有，故有:RRR1324RRR R電橋輸出電壓可反映被測(cè)量引起的電阻變化量。電橋輸出電壓可反映被測(cè)量引起的電阻變化量。 11332244011223344()()()()()()iRRRRRRRRuuRRRRRRRR3121242123412()()oiRR RRRRuuRRRRRRR R 對(duì)于最常用的全等臂電橋?qū)τ谧畛Ｓ玫娜缺垭姌?由上式可得輸出電壓為由上式可得輸出電壓為: 根據(jù)工作時(shí)橋路中參與變化的橋臂數(shù)根據(jù)工作時(shí)橋路中參與變化的

10、橋臂數(shù),電橋有半橋電橋有半橋單臂、半橋雙臂、全橋三種測(cè)量連接方式。單臂、半橋雙臂、全橋三種測(cè)量連接方式。31240123412341234()4()4iiuRRRRuRRRRuRRRRRRRRR-+-式中，、均為代數(shù)量設(shè)圖中均為全等臂電橋設(shè)圖中均為全等臂電橋,即初始時(shí)即初始時(shí) 。下圖為半橋單臂連接，當(dāng)電阻下圖為半橋單臂連接，當(dāng)電阻 的阻值增加的阻值增加 時(shí)，輸出時(shí)，輸出電壓為：電壓為： 1RR1234RRRRR04iRuuR下圖為半橋雙臂連接。工作中電橋的兩個(gè)橋臂阻值隨下圖為半橋雙臂連接。工作中電橋的兩個(gè)橋臂阻值隨被測(cè)物理量而變化，即被測(cè)物理量而變化，即 ，及，及 ，當(dāng)當(dāng) 時(shí)，電橋輸出時(shí)，電橋

11、輸出:11RR22RR12RRR=02iRuuR下圖為全橋接法。工作中四個(gè)橋臂阻值隨被測(cè)物理量而變化，下圖為全橋接法。工作中四個(gè)橋臂阻值隨被測(cè)物理量而變化，即即 .當(dāng)當(dāng) 時(shí)，電橋輸出時(shí)，電橋輸出 :11223344,RR RR RR RR1234RRRRR =0iRuuR 電橋接法不同,電橋輸出的靈敏度也不同。 半橋雙臂接法比半橋單臂接法的輸出電壓高一倍,全橋接法可獲得最大的輸出。結(jié)論結(jié)論:電橋的和差特性與應(yīng)用電橋的和差特性與應(yīng)用由全橋電壓輸出式由全橋電壓輸出式 可知可知: 當(dāng)電橋相鄰兩臂有增量時(shí)當(dāng)電橋相鄰兩臂有增量時(shí),電橋輸出反映兩臂增電橋輸出反映兩臂增量相減的結(jié)果量相減的結(jié)果; 而相對(duì)兩臂

12、有增量時(shí)而相對(duì)兩臂有增量時(shí),電橋輸出反映兩臂增量相電橋輸出反映兩臂增量相加的結(jié)果。加的結(jié)果。 和差特性是合理布置應(yīng)變片和差特性是合理布置應(yīng)變片,進(jìn)行溫度補(bǔ)償進(jìn)行溫度補(bǔ)償,提高提高電橋靈敏度的依據(jù)。電橋靈敏度的依據(jù)。01234()4iuuRRRRR-+- 如希望電橋四個(gè)橋臂的電阻變化不相互抵消如希望電橋四個(gè)橋臂的電阻變化不相互抵消,則必須使則必須使 的電阻變化和的電阻變化和 的的電阻變化極性相反。電阻變化極性相反。 在實(shí)際工作中在實(shí)際工作中,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)受力應(yīng)變情況應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)受力應(yīng)變情況,把把應(yīng)變片接入合適的橋臂。應(yīng)變片接入合適的橋臂。24RR、13RR、01234()4iuuRRRRR-+- 如

13、受彎曲作用的構(gòu)件，一側(cè)產(chǎn)生拉應(yīng)變，另一側(cè)如受彎曲作用的構(gòu)件，一側(cè)產(chǎn)生拉應(yīng)變，另一側(cè)產(chǎn)生壓應(yīng)變，兩者極性相反，大小相等。產(chǎn)生壓應(yīng)變，兩者極性相反，大小相等。 這時(shí)就可以在兩邊各貼一片這時(shí)就可以在兩邊各貼一片(或兩片或兩片)應(yīng)變片，并應(yīng)變片，并接入電橋的兩相鄰橋臂；接入電橋的兩相鄰橋臂； 測(cè)量某方向的同種均勻應(yīng)變，測(cè)量某方向的同種均勻應(yīng)變， 則可用兩片應(yīng)變片感受同種信號(hào)，并將其接在電則可用兩片應(yīng)變片感受同種信號(hào)，并將其接在電橋的兩相對(duì)橋臂上。橋的兩相對(duì)橋臂上。 工作片：承受應(yīng)力工作片：承受應(yīng)力 補(bǔ)償片：不受應(yīng)力補(bǔ)償片：不受應(yīng)力R1R2R3R4ABCDUiU0補(bǔ)償片工作片溫度補(bǔ)償溫度補(bǔ)償 應(yīng)使溫度補(bǔ)

14、償臂與測(cè)量臂的溫度特性一應(yīng)使溫度補(bǔ)償臂與測(cè)量臂的溫度特性一致，即致，即采用電阻溫度系數(shù)相同的應(yīng)變片，把采用電阻溫度系數(shù)相同的應(yīng)變片，把它們貼在熱膨脹系數(shù)相同的材料上，并處于它們貼在熱膨脹系數(shù)相同的材料上，并處于同樣的環(huán)境溫度中，同樣的環(huán)境溫度中，補(bǔ)償臂就抵消了測(cè)量臂補(bǔ)償臂就抵消了測(cè)量臂由于溫度變化帶來的誤差。由于溫度變化帶來的誤差。 溫度補(bǔ)償溫度補(bǔ)償兩測(cè)量臂相鄰連接，那么兩臂互為溫度補(bǔ)償。兩測(cè)量臂相鄰連接，那么兩臂互為溫度補(bǔ)償。 例例 下圖所示懸臂梁受力下圖所示懸臂梁受力F和和 作用，要求只測(cè)出引起粱純彎作用，要求只測(cè)出引起粱純彎曲的力曲的力F，試畫出應(yīng)變片的粘貼位置與電橋的連接方式圖。，試畫

15、出應(yīng)變片的粘貼位置與電橋的連接方式圖。F 解：解：在懸臂梁上下兩面各貼一片應(yīng)變片在懸臂梁上下兩面各貼一片應(yīng)變片 和和 ，按半橋雙臂，按半橋雙臂方式連接。其中方式連接。其中 和和 為精密無感電阻，選為精密無感電阻，選擇擇 ，便可測(cè)出，便可測(cè)出F。1R2R3R4R12340RRRRR故電壓輸出僅與故電壓輸出僅與F引起的彎曲變形有關(guān)。引起的彎曲變形有關(guān)。F作用使上面應(yīng)作用使上面應(yīng)變片變片 產(chǎn)生拉應(yīng)變，下面的產(chǎn)生拉應(yīng)變，下面的 產(chǎn)生壓應(yīng)變，其電阻產(chǎn)生壓應(yīng)變，其電阻變化量為變化量為 ， ，則反映力，則反映力F大小的輸大小的輸出電壓為出電壓為: 1R2R1RR=2RR=-002iRuuR如要進(jìn)一步提高電橋

16、的靈敏度，可采用全橋。如要進(jìn)一步提高電橋的靈敏度，可采用全橋。當(dāng)當(dāng) 輸出電壓為輸出電壓為:12340RRRRR1234RRRRR =00iRuuR 例例 下圖所示懸臂梁受力下圖所示懸臂梁受力F和和 作用，要求只測(cè)出引起粱純拉作用，要求只測(cè)出引起粱純拉伸的力伸的力 ，試畫出應(yīng)變片的粘貼位置與電橋的連接方式圖。，試畫出應(yīng)變片的粘貼位置與電橋的連接方式圖。F F 直流電橋直流電橋優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):所需高穩(wěn)度直流電源較易獲得所需高穩(wěn)度直流電源較易獲得;電橋輸出電橋輸出 u0 是直流是直流,可以用直流儀表測(cè)量可以用直流儀表測(cè)量;對(duì)從傳感器至測(cè)量儀表的連接導(dǎo)線要求較低對(duì)從傳感器至測(cè)量儀表的連接導(dǎo)線要求較低;電橋的

17、平衡電路簡(jiǎn)單。電橋的平衡電路簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)缺點(diǎn):直流放大器比較復(fù)雜直流放大器比較復(fù)雜,易受零漂和接地電位易受零漂和接地電位的影響。的影響。2、交流電橋、交流電橋 交流電橋采用交流電源，電橋的四個(gè)臂可為電感、電容或電交流電橋采用交流電源，電橋的四個(gè)臂可為電感、電容或電阻。即電橋達(dá)到平衡時(shí)必須滿足阻。即電橋達(dá)到平衡時(shí)必須滿足:1324Z ZZ Z把各復(fù)阻抗用指數(shù)式表示，則為把各復(fù)阻抗用指數(shù)式表示，則為312401030204jjjjZeZeZeZe1324()()030204jjZeZZe01即 Z2341，各橋臂電壓與電流之間的相位差，稱為阻抗角。020304,ZZZ01式中Z-各阻抗的模0=900

18、=-90純電阻時(shí)，電壓與電流同相位， =0；電感性阻抗，電壓超前于電流，（純電感）；電容性阻抗電壓滯后于電流，（純電容）。兩復(fù)數(shù)相等，其實(shí)部和虛部應(yīng)分別相等。因此交流電橋的兩復(fù)數(shù)相等，其實(shí)部和虛部應(yīng)分別相等。因此交流電橋的平衡條件為平衡條件為:132401030204Z ZZ Z 交流電橋平衡必須滿足兩個(gè)條件，即相對(duì)兩臂阻抗交流電橋平衡必須滿足兩個(gè)條件，即相對(duì)兩臂阻抗之模的乘積應(yīng)相等，并且它之模的乘積應(yīng)相等，并且它們的阻抗角之和也必須相等。們的阻抗角之和也必須相等。 前者稱為交流電橋模的平衡條件，后者稱為相位平前者稱為交流電橋模的平衡條件，后者稱為相位平衡條件。衡條件。 例 以R=120，靈敏

19、度S=2的箔式應(yīng)變片與阻值為120的固定電阻組成電橋，供橋電壓為3V，假定負(fù)載電阻為無窮大，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變?yōu)?時(shí)，求單臂電橋的輸出電壓及靈敏度。6666:2,32,11122 1034443 103 101.52 10iiisuvRuus uRvuvvS 解 已知應(yīng)變片供橋電壓半橋單臂當(dāng)時(shí)靈敏度3.1.3 3.1.3 應(yīng)變片的選擇應(yīng)變片的選擇 1.根據(jù)試件的測(cè)試要求和應(yīng)變性質(zhì)選擇 2.根據(jù)試件狀況選擇 3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境選擇3.1.4 3.1.4 應(yīng)變片的粘貼應(yīng)變片的粘貼 應(yīng)變片的粘貼是應(yīng)變式傳感器工作成敗的關(guān)鍵。 應(yīng)變片的粘貼工藝一般包括清理試件、上膠、粘合、加壓、固化和檢驗(yàn)等步驟。應(yīng)保證膠層

20、薄、無氣泡、粘結(jié)牢固、絕緣好等要求。 3.1.5 3.1.5 試件上的布片與接橋試件上的布片與接橋 應(yīng)變片粘貼于試件后感受的是試件表面的拉應(yīng)變或壓應(yīng)變，由于該應(yīng)變往往是由多種內(nèi)力造成的，為了準(zhǔn)確測(cè)試某一內(nèi)力造成的應(yīng)變，必須恰當(dāng)選擇貼片位置、方向和橋路連接方式，以便于利用電橋的和差特性達(dá)到只測(cè)出所需應(yīng)變而排除其它因素干擾的目的。 布片與接橋的原則布片與接橋的原則在分析試件受力的基礎(chǔ)上選擇主應(yīng)變最大的點(diǎn)作為在分析試件受力的基礎(chǔ)上選擇主應(yīng)變最大的點(diǎn)作為貼片的位置，并沿主應(yīng)力方向貼片貼片的位置，并沿主應(yīng)力方向貼片充分合理地利用電橋的和差特性，將應(yīng)變片接入電充分合理地利用電橋的和差特性，將應(yīng)變片接入電橋

21、的各臂，只使需要測(cè)試的應(yīng)變影響電橋的輸出，橋的各臂，只使需要測(cè)試的應(yīng)變影響電橋的輸出，且有足夠的靈敏度和線性度且有足夠的靈敏度和線性度試件貼片位置應(yīng)使應(yīng)變與外載荷成線性關(guān)系試件貼片位置應(yīng)使應(yīng)變與外載荷成線性關(guān)系)(1)(112222121EE平面應(yīng)力狀態(tài)下通過測(cè)試應(yīng)變確定主應(yīng)力平面應(yīng)力狀態(tài)下通過測(cè)試應(yīng)變確定主應(yīng)力主應(yīng)力方向已知，沿兩個(gè)相互垂直的主應(yīng)力方向主應(yīng)力方向已知，沿兩個(gè)相互垂直的主應(yīng)力方向各貼一片應(yīng)變片（如下圖），測(cè)得主應(yīng)變，再根各貼一片應(yīng)變片（如下圖），測(cè)得主應(yīng)變，再根據(jù)下式計(jì)算主應(yīng)力據(jù)下式計(jì)算主應(yīng)力主應(yīng)力方向未知，此時(shí)可采用貼應(yīng)變花的辦主應(yīng)力方向未知，此時(shí)可采用貼應(yīng)變花的辦法進(jìn)行測(cè)試

22、。使用時(shí)由各單元件分別測(cè)出各法進(jìn)行測(cè)試。使用時(shí)由各單元件分別測(cè)出各方位的應(yīng)變，然后由材料力學(xué)計(jì)算公式求得方位的應(yīng)變，然后由材料力學(xué)計(jì)算公式求得主應(yīng)變、主應(yīng)力和主方向主應(yīng)變、主應(yīng)力和主方向3.1.6 提高應(yīng)變測(cè)試精度的措施 選用良好的配套儀器選用良好的配套儀器 減小導(dǎo)線電阻引起的誤差：測(cè)試電路上的應(yīng)變片與減小導(dǎo)線電阻引起的誤差：測(cè)試電路上的應(yīng)變片與應(yīng)變儀之間的連接導(dǎo)線長度超過應(yīng)變儀之間的連接導(dǎo)線長度超過10m10m時(shí)，應(yīng)變值按時(shí)，應(yīng)變值按下式進(jìn)行修正下式進(jìn)行修正l =/ /Kl 補(bǔ)償環(huán)境溫度的影響補(bǔ)償環(huán)境溫度的影響 減少貼片誤差減少貼片誤差 注意應(yīng)變片的頻率響應(yīng)特性注意應(yīng)變片的頻率響應(yīng)特性 抑制

23、測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)干擾抑制測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)干擾3.1.7 應(yīng)變測(cè)試信號(hào)的處理分析 先確定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變值先確定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變值 + +和和 在系統(tǒng)中的響應(yīng)，然在系統(tǒng)中的響應(yīng)，然后以此為標(biāo)尺求得測(cè)試信號(hào)的量值后以此為標(biāo)尺求得測(cè)試信號(hào)的量值前定度記錄前定度記錄后定度記錄后定度記錄試驗(yàn)記錄試驗(yàn)記錄零線零線時(shí)標(biāo)時(shí)標(biāo)3.1.6 3.1.6 提高應(yīng)變測(cè)試精度的措施提高應(yīng)變測(cè)試精度的措施 為了盡可能地消除或減少誤差以提高應(yīng)變測(cè)試精度，一般可采取下列措施： 1.選用良好的配套儀器 2.減小導(dǎo)線電阻引起的誤差 3.補(bǔ)償環(huán)境溫度的影響 4.減少貼片誤差 5.注意應(yīng)變片的頻率響應(yīng)特性 6.抑制測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)干擾3.2 力的測(cè)試彈性元件：將力轉(zhuǎn)換成與其

24、成比例的應(yīng)變；是傳感彈性元件：將力轉(zhuǎn)換成與其成比例的應(yīng)變；是傳感器的核心部件器的核心部件柱式彈性元件柱式彈性元件a.a.圓柱形、圓筒形圓柱形、圓筒形b.b.薄壁圓環(huán)形薄壁圓環(huán)形梁式彈性元件梁式彈性元件a.a.懸臂梁式懸臂梁式b.b.兩端固定梁式兩端固定梁式應(yīng)變片及相應(yīng)測(cè)量電路：將這些中間機(jī)械量轉(zhuǎn)換成應(yīng)變片及相應(yīng)測(cè)量電路：將這些中間機(jī)械量轉(zhuǎn)換成電量輸出電量輸出3.23.2力的測(cè)試力的測(cè)試3.2.1 測(cè)力傳感器1.應(yīng)變式力傳感器 應(yīng)變式力傳感器是由彈性元件、電阻應(yīng)變片和其它附加構(gòu)件所組成。 2.2.壓磁式力傳感器壓磁式力傳感器 壓磁式力傳感器的工作原理是基于鐵磁材料的壓磁效應(yīng)。 2.壓磁式力傳感器壓磁式力傳感器 3.3.壓電式力傳感器壓電式力傳感器 壓電式力傳感器是利用壓電材料的壓電效應(yīng)。 4.4.差動(dòng)變壓器式差動(dòng)變壓器式力傳感器力傳感器 如圖所示為差動(dòng)變壓器式力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。 3.2.23.2.2測(cè)力裝置測(cè)力裝置 1.電阻應(yīng)變式測(cè)力儀 應(yīng)變式動(dòng)態(tài)測(cè)力儀的結(jié)構(gòu)原理如圖所示 2.2.壓磁式測(cè)力儀壓磁式測(cè)力