工程測試第四九章

工程測試第四九章第一頁，共三十九頁，2022年，8月28日3.直流電橋工作特性第二頁，共三十九頁，2022年，8月28日1）半橋單臂令

則第三頁，共三十九頁，2022年，8月28日2）半橋雙臂令

則第四頁，共三十九頁，2022年，8月28日3）全橋令

則第五頁，共三十九頁，2022年，8月28日結(jié)論（電橋的和差特性）：*相鄰臂符號同，輸出為兩半臂各自輸出之差；相鄰臂符號反，輸出為兩半臂各自輸出之和。*和差性質(zhì)的應(yīng)用例：溫度補償；應(yīng)變測力組橋第六頁，共三十九頁，2022年，8月28日4.電橋零位平衡調(diào)節(jié)第七頁，共三十九頁，2022年，8月28日二.交流電橋

1.平衡條件第八頁，共三十九頁，2022年，8月28日2.幾種交流電橋

1）電容電橋平衡條件第九頁，共三十九頁，2022年，8月28日

2）電感電橋平衡條件：

第十頁，共三十九頁，2022年，8月28日

測量的意義：1.分析零件或結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)及工作狀態(tài)的可靠性程度，2.驗證設(shè)計計算結(jié)果的正確性，3.確定整機在實際工作時負載情況等。4.實現(xiàn)應(yīng)力、功率、力矩、壓力等量的間接測量第九章應(yīng)變力和轉(zhuǎn)矩的測試第十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日第一節(jié)應(yīng)變、應(yīng)力測量1.應(yīng)變、應(yīng)力測量方式2.測量用儀器*靜態(tài)電阻應(yīng)變儀：用于靜態(tài)載荷作用下的應(yīng)變或變化十分緩慢的應(yīng)變的測量；*靜動態(tài)電阻應(yīng)變儀：用于靜態(tài)應(yīng)變測量為主，兼作200Hz以下的低頻動態(tài)測量；*動態(tài)電阻應(yīng)變儀：用于0-2kHz范圍的動態(tài)測量，這類應(yīng)變儀通常具有4~8個通道；*超動態(tài)電阻應(yīng)變儀：用于測量0~20kHz的動態(tài)過程和爆炸、沖擊等瞬態(tài)變化過程。第十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日3.應(yīng)變儀的電橋特性第十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日4.應(yīng)變片的布置及組橋

1）選擇主應(yīng)力最大點為貼片位置，。

2）試件貼片位置的應(yīng)變與外載荷應(yīng)線性關(guān)系。

3）合理應(yīng)用電橋和差特性與試件的變形特性進行布片組橋。*布片組橋例：第十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日第十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日5.應(yīng)變式應(yīng)力的測量

*應(yīng)力測量原理；測量出受力物體的變形，再用胡克定律算出待測力的大小。*適用條件：線彈性范圍、單向或雙向應(yīng)力狀態(tài)。*特點：方法簡單、性能穩(wěn)定，技術(shù)成熟、應(yīng)用廣。

1)單向應(yīng)力狀態(tài)沿應(yīng)變方向布片，測取應(yīng)變值，再用胡克定律求出應(yīng)力

第十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日2)平面應(yīng)力狀態(tài)（1）主應(yīng)力方向已知

*布片方式沿兩個相互垂直的主應(yīng)力方向各貼一片應(yīng)變片R1和R2，另設(shè)溫度補償片Rt，分別與R1、R2接成相鄰半橋，就可測得主應(yīng)變和，用下式計算主應(yīng)力。第十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日*應(yīng)力計算

由所測得主應(yīng)變

和，用以下式求主應(yīng)力（2）主應(yīng)力方向未知

在待測點，任選三個方向，按圖示方式布片，測得三個應(yīng)變，進而可求出該點主應(yīng)力。第十八頁，共三十九頁，2022年，8月28日6.影響測量的因素及其消除方法1）溫度的影響及溫度補償（1）溫度自補償應(yīng)變片，（2）采用電路補償法

電路補償法需滿足以下三個條件①工作片和補償片必須是相同的。②補償材質(zhì)和待測試件的材質(zhì)必須相同。③工作片和補償片的溫度條件必須相同。第十九頁，共三十九頁，2022年，8月28日

2）減少貼片誤差

3）應(yīng)變片實際工作條件和額定條件應(yīng)一致。

4）排除測量現(xiàn)場的電磁干擾

5）測點的選擇第二十頁，共三十九頁，2022年，8月28日

第二節(jié)力的測量

1.常用的測力方法

1）用已知力去平衡待測力；

2）通過測量一個在被測力作用下的已知質(zhì)量的物體的加速度測力；

3）通過測量由被測力產(chǎn)生的流體的壓力測力；

4）通過測量在待測量作用下的張緊弦的頻率測力；

5）通過測量在待測量作用下的彈性元件的變形測力。第二十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日2.幾種常用力傳感器的介紹

1）彈性變形式力傳感器（1）電阻應(yīng)變式力傳感器第二十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日第二十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日（2）差動變壓器式力傳感器第二十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日

（3）壓磁式力傳感器第二十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日（3）壓電式力傳感器第二十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日

3.空間力的測量

1）應(yīng)變梁式三分力測力元件第二十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日

2）壓電式三分力測力元件第二十八頁，共三十九頁，2022年，8月28日3）空間測力裝置第二十九頁，共三十九頁，2022年，8月28日4.測力傳感器的標定（1）靜態(tài)標定*標定目的確定傳感器靜態(tài)特性的各項性能指標，如靜態(tài)靈敏度、線性度、回程誤差、重復(fù)性、穩(wěn)定性以及橫向干擾等。*靜態(tài)標定要求通常在特制的標定臺上進行。其力值必須符合計量部門有關(guān)量值傳遞的規(guī)定，通常標準力的量值用砝碼或標準測力環(huán)來度量。第三十頁，共三十九頁，2022年，8月28日2.動態(tài)標定

*標定目的獲取傳感器的動態(tài)特性的參數(shù)如固有頻率、阻尼比、工作頻帶、動態(tài)誤差等。*標定的方法頻率響應(yīng)法、階躍響應(yīng)法、沖擊法。第三十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三節(jié)扭矩的測量

*常用扭矩測量方法通過測量轉(zhuǎn)軸的應(yīng)變、應(yīng)力、相對扭轉(zhuǎn)角的方法測量

1.應(yīng)變式扭矩傳感器

1）理論基礎(chǔ)

2）布片與組橋

第三十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日3）信號的輸出（1）集流環(huán)裝置第三十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日（2）信號的無線傳輸?shù)谌?，共三十九頁?022年，8月28日2.利