(完整word版)应变仪原理(word文档良心出品)
应变计_精品文档
应变计应变计是一种用于测量物体的应变或变形的仪器。
它广泛应用于工程领域,尤其在结构强度测试和材料力学研究中起着重要的作用。
本文将介绍应变计的原理、分类、工作原理以及应用领域。
一、应变计的原理应变计的原理是基于电阻材料的特性。
电阻材料在受到应变或变形时,其电阻值也会发生变化。
应变计通过测量电阻值的变化来识别物体的应变状态。
根据应变计的不同设计原理,可以测量各种类型的应变,如线性应变、剪切应变等。
二、应变计的分类根据使用场景和测量要求的不同,应变计可以分为多种类型,包括电阻效应应变计、电容效应应变计、光学应变计等。
其中,电阻效应应变计是应用最广泛的一种类型。
电阻应变计根据电阻材料的不同,又可以分为金属应变计和半导体应变计。
1. 金属应变计金属应变计是将电阻材料制成细长条状,并粘贴在被测物体的表面,当物体受到应变或变形时,金属应变计的电阻值也会发生相应变化。
金属应变计可以根据金属材料的不同,分为电阻式片材应变计和导线式应变计。
2. 半导体应变计半导体应变计的原理与金属应变计类似,也是通过测量电阻值的变化来计算物体的应变。
半导体应变计使用的是半导体材料,如硅片等。
它具有灵敏度高、非线性小、稳定性好等优点,因此在某些特殊场合下应用得较多。
三、应变计的工作原理应变计利用电桥电路原理进行测量。
一般情况下,将应变计架设在一个电桥电路中,通过调节电桥电路的平衡,可以测量出应变计中电阻值的变化。
当物体受到应变或变形时,应变计的电阻值会发生变化,进而导致电桥电路发生不平衡,通过检测电桥电路的不平衡信号,可以准确测量出应变的大小。
四、应变计的应用领域应变计广泛应用于工程领域的力学测试和结构分析中。
以下是几个常见的应用领域:1. 结构强度测试在工程领域中,应变计被广泛用于测试各种结构材料的强度和稳定性。
通过在结构材料上安装应变计,可以了解材料在外力作用下的应变变化,进而评估结构的强度和稳定性。
2. 材料力学研究材料力学研究是应变计的另一个重要应用领域。
应变测试原理
应力应变测试原理电阻应变测量方法是将应变转换成电信号进行测量的方法,简称电测法。
电测法的基本原理是:将电阻应变片(简称应变片)粘贴在被测构件的表面,当构件发生变形时,应变片随着构件一起变形,应变片的电阻值将发生相应的变化,通过电阻应变测量仪器(简称电阻应变仪),可测量出应变片中电阻值的变化,并换算成应变值,或输出与应变成正比的模拟电信号(电压或电流),用记录仪记录下来,也可用计算机按预定的要求进行数据处理,得到所需要的应变或应力值。
其工作过程如下所示:应变——电阻变化——电压(或电流)变化——放大——记录——数据处理电测法具有灵敏度高的特点,应变片重量轻、体积小且可在高(低)温、高压等特殊环境下使用,测量过程中的输出量为电信号,便于实现自动化和数字化,并能进行远距离测量及无线遥测。
(R=ρL/A)在使用应变片测量应变时,必须用适当的办法测量其电阻值的微小变化。
为此,一般是把应变片接入某种电路,让其电阻值的变化对电路进行某种控制,使电路输出一个能模拟该电阻值变化的信号,然后,只要对这个电信号进行相应的处理就行了。
常规电测法使用的电阻应变仪的输入回路叫做应变电桥,它是以应变片作为其部分或全部桥臂的四臂电桥。
它能把应变片电阻值的微小变化转化成输出电压的变化。
在此,仅以直流电压电桥为例加以说明。
一、电桥的输出电压电阻应变仪中的电桥线路如图A -4所示,它是以应变片或电阻元件作为电桥桥臂。
可取1R 为应变片、1R 和2R 为应变片或1R ~4R 均为应变片等几种形式。
A 、C 和B 、D 分别为电桥的输入端和输出端。
根据电工学原理,可导出当输入端加有电压I U 时,电桥的输出电压为()()I43214231O U R R R R R R R R U ++-=当0O =U 时,电桥处于平衡状态。
因此,电桥的平衡条件为4231R R R R =。
当处于平衡的电桥中各桥臂的电阻值分别有1R ∆、2R ∆、3R ∆和4R ∆的变化时,可近似地求得电桥的输出电压为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-∆+∆-∆≈44332211I O 4R R R R R R R R U U 由此可见,应变电桥有一个重要的性质:应变电桥的输出电压与相邻两桥臂的电阻变化率之差、相对两桥臂电阻变化率之和成正比。
(完整word版)技术手册模板(word文档良心出品)
XXX局XXXXXX系统技术手册(XXX版本)目录1.引言 (1)1.1.编写目的 (1)1.2.系统背景 (1)1.3.术语定义 (1)1.4.参考资料 (1)1.5.版权声明 (1)2.系统概述 (1)2.1.系统功能 (1)2.2.系统性能 (2)2.2.1.数据精度 (2)2.2.2.时间特性 (2)2.2.3.系统灵活性 (2)2.2.4.系统安全性 (2)2.2.5.其他性能 (2)3.运行环境 (2)3.1.硬件环境 (2)3.2.软件环境 (2)3.3.数据结构 (3)4.服务器部署 (3)4.1.服务器部署结构 (3)4.2.应用服务器部署 (3)4.2.1.部署环境 (3)4.2.2.安装与配置 (3)4.2.3.部署验证 (3)4.3.W EB服务器部署 (4)4.3.1.部署环境 (4)4.3.2.安装与配置 (4)4.3.3.部署验证 (4)4.4.数据库服务器部署 (4)4.4.1.部署环境 (4)4.4.2.安装与配置 (4)4.4.3.数据初始化 (4)4.4.4.部署验证 (4)4.5.其它部署 (5)5.客户端部署 (5)6.系统日常维护 (5)6.1.执行文件 (5)6.2.权限管理 (5)6.3.参数配置 (5)6.4.系统日志 (5)6.5.数据备份与恢复 (5)6.6.其它维护 (6)7.常见问题解答 (6)8.售后技术支持 (6)1. 引言1.1. 编写目的描述本文档的目的文档读者。
1.2.系统背景系统名称及版本号:任务提出者:描述本项目的任务提出方任务承接者及实施者:描述本项目的承接者及实施者系统使用者:描述本系统的最终用户1.3. 术语定义列出本文档中用到的专门术语的定义和缩略词的原词组。
1.4. 参考资料列出本文档相关的参考文献和文档,说明名称、单位、日期。
其中需求分析说明书是必须的参考资料。
1.5. 版权声明版权所有声明,如:XXX程序:版权所有2000-2002,xxx有限公司,保留所有权利。
应变测量--测量原理篇
4Vr 1 2Vr GF
其中,Vr 是桥路输出电压受力前后的差值与激励电压的比值:
VCH ( strained ) VCH (unstrained ) Vr VEX
四分之一桥Ⅱ型
四分之一桥Ⅱ型需要使用两个应变片。 但有效感知应变的应变片只有一个, 另外一个作 为温度补偿用。其接线方式类似于半桥测量。具体原理如下:在被测件上贴上应变片 A,在 与被测件材质相同的材料上贴上应变片 D,并将其置于与被测件相同的温度环境里。如下图 所示,将两个应变片连入桥路的相邻两臂。这样因为两个应变片出于相同的温度条件下,由 温度引起的伸缩量相同,即由温度引起的应变相同,所以由温度引起的输出电压为零。消除 了温度造成的测量误差,测量精度更高。 对于四分之一桥Ⅱ型,其应变计算公式如下:
对于二分之一桥Ⅰ型,其应变计算公式如下:
4Vr GF 1 2Vr 1
其中,Vr 是桥路输出电压受力前后的差值与激励电压的比值:
VCH ( strained ) VCH (unstrained ) Vr VEX
二分之一桥Ⅱ型
二分之一桥Ⅱ型只是用于测量材料受压弯曲的情况, 不适用于材料轴向拉伸或压缩的情 况。如上图右所示,在材料发生弯曲形变时,其上表面会产生+ε 应变,下表面会产生-ε 应 变, 将两个应变片分别贴到材料的上表面和下表面上, 连接到测量模块的接线方法和二分之 一桥Ⅰ型无异,如下图所示。
对于二分之一桥Ⅱ型,其应变计算公式如下:
1. 标题 应变测量——测量原理篇 2. 问题描述 如何通过应变片实现应变测量,应变测量时需要哪些信号调理方法? 3. 问题解答 应变测量中,电阻应变片是最常用的传感元件。它是一种能将机械构件上应变的变化 转换为电阻变化的传感元件。 在测试时, 将应变片用粘合剂牢固地粘贴在被测试件的表面上, 随着试件受力变形,应变片的敏感栅也获得同样的变形,从而使其电阻随之发生变化,而此 电阻变化是与试件应变成比例的, 因此通过一定测量线路将这种电阻变化转换为电压或电流 变化,就能知道被测试件应变量的大小。通常情况下测到的应变都会比较小,相应的电阻变 化也会相当小, 要测量这么小的变化量就需要一定的测量电路和信号调理方法来保证测量精 度。
(完整word版)需求分析说明书(word文档良心出品).docx
《人力管理系统- 需求计划》需求分析说明书1.引言1.1 编写目的能够为系统分析师设计完成概要设计提供资料。
1.2 背景1)《人力资源管理系统-需求计划》;2)参与者:系统分析员,软件工程师,测试工程师。
3)使用者:人力资源部门员工和部门高级管理人员。
1.3 专门术语的定义岗位本职:该岗位的工作职责范围。
岗位任职资格核心要求:指该岗位上的员工所要具备的资格和技能。
1.4 参考资料《需求调研报告》《面向对象设计思想》《UML 设计思想》1.5 阅读对象本文档的读者是参与《人力资源管理系统开发》的软件工程师和测试工程师,本系统的使用将极大提高工作效率,简化手工作业流程,降低手工工作量和错误率。
2任务概述2.1 目标提高人力资源部门的工作人员和高级管理人员完成“人员需求计划”工作的效率,以软件系统的灵活的处理方式来简化繁琐的人工操作工程。
2.2 用户特点1)熟悉基本的计算机操作;2)熟悉人力资源管理工作的内容和流程;3)高级管理人员;2.3 假定和约束开发的期限为 1 个月。
开发的人员为N 人2.4 总体需求描述1)通过组织管理中有关管理模块或人事管理模块相关信息,提醒:出现岗位空缺(向用人部门主管、负责人,人力资源部招聘中心负责人、部长提示)。
2)提示用人部门负责人该岗位的需求信息,形成需求计划。
3)确定是否执行需求计划,若选定为“暂不需要”,则待约定日期到期后再提醒,若选定为“需要”则自动转入待批准需求类计划列表当中。
4)人力资源部人力规划与招聘中心审批待批准需求计划,进行一次审核。
5)人力资源部长进行二次审核,若审核通过(列明可选理由并附文字说明)进入三次审核,若不通过(列明可选理由并附文字说明)则将该记录保留并抄转至用人部门负责人,并予以提醒。
6)分管副总进行三次审核,若审核通过(列明可选理由并附文字说明)则在招聘计划板块生成招聘需求,若不通过(列明可选理由并附文字说明)则将该记录保留并抄转至用人部门负责人,并予以提醒。
(完整word版)应变式传感器
第3章 电阻式传感器(知识点)知识点1 概述电阻式传感器的基本工作原理是将被测量的变化转化为传感器电阻值的变化,再经一定的测量电路实现对测量结果的输出。
电阻式传感器应用广泛、种类繁多,如电位器式、应变式、热电阻和热敏电阻等;电位器式电阻传感器是一种把机械线位移或角位移输入量通过传感器电阻值的变化转换为电阻或电压输出的传感器;应变电阻式传感器是通过弹性元件的传递将被测量引起的形变转换为传感器敏感元件的电阻值变化。
知识点2 工作原理应变(stress )是物体在外部压力或拉力作用下发生形变的现象。
当外力去除后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状的应变称为弹性应变。
具有弹性应变特性的物体称为弹性元件。
应变电阻式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。
应变电阻式传感器在力、力矩、压力、加速度、重量等参数的测量中得到了广泛的应用。
应变电阻式传感器的基本工作原理:当被测物理量作用在弹性元件上,弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生形变,产生相应的应变或位移,然后传递给与之相连的电阻应变片,引起应变敏感元件的电阻值发生变化,通过测量电路变成电压等电量输出。
输出的电压大小反映了被测物理量的大小。
知识点3 应变效应如图3.1所示。
一根具有应变效应的金属电阻丝,在未受力时,原始电阻值为:ALR ⋅=ρ (3.1)式中:R -电阻丝的电阻ρ-电阻丝的电阻率L -电阻丝的长度A -电阻丝的截面积。
图3.1 应变效应当电阻丝受到拉力F 作用时将伸长,横截面积相应减小,电阻率也将因形变而改变(增加),故引起的电阻值相对变化量通过对式(3.1)进行全微分可得:(3.6) 其中:LL∆-电阻丝轴向(长度)相对变化量,即轴向应变,用ε表示。
即: LLε∆= (3.7) 基于材料力学相关知识,径向应变与轴向应变的关系为:(3.8) 式中:μ-电阻丝材料的泊松比。
将(3.7)、(3.8)式代入(3.6)式可得:12R R ρμερ∆∆=+(+) (3.9) 通常把单位应变引起的电阻值相对变化量称为电阻丝的灵敏度系数,表示为:(3.10)实验证明:在电阻丝拉伸极限内,电阻的相对变化与应变成正比,即K 为常数。
(完整word版)电机及拖动基础知识要点复习(良心出品必属精品)
电机复习提纲第一章:一、概念:主磁通,漏磁通,磁滞损耗,涡流损耗磁路的基本定律:安培环路定律: 磁路的欧姆定律作用在磁路上的磁动势 F 等于磁路内的磁通量 Φ乘以磁阻Rm磁路与电路的类比:与电路中的欧姆定律在形式上十分相似。
E=IR磁路的基尔霍夫定律(1)磁路的基尔霍夫电流定律穿出或进入任何一闭合面的总磁通恒等于零(2)磁路的基尔霍夫电压定律沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位差的代数和。
第二节 常用铁磁材料及其特性一、铁磁材料1、软磁材料:磁滞回线较窄。
剩磁和矫顽力都小的材料。
软磁材料磁导率较高,可用来制造电机、变压器的铁心。
2、硬磁材料:磁滞回线较宽。
剩磁和矫顽力都大的铁磁材料称为硬磁材料,可用来制成永久磁铁。
二、铁心损耗NiHL1、磁滞损耗——材料被交流磁场反复磁化,磁畴相互摩擦而消耗的能量。
2、涡流损耗——铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的热能损耗。
3、铁心损耗——磁滞损耗和涡流损耗之和。
第二章:一、尽管电枢在转动,但处于同一磁极下的线圈边中电流方向应始终不变,即进行所谓的“换向”。
二、一台直流电机作为电动机运行——在直流电机的两电刷端上加上直流电压,电枢旋转,拖动生产机械旋转,输出机械能;作为发动机运行——用原动机拖动直流电机的电枢,电刷端引出直流电动势,作为直流电源,输出电能。
三、直流电机的主要结构(定子、转子)定子的主要作用是产生磁场转子又称为“电枢”,作用是产生电磁转矩和感应电动势要实现机电能量转换,电路和磁路之间必须在相对运动,所以旋转电机必须具备静止的和转动的两大部分,且静止和转动部分之间要有一定的间隙(称为:气隙)四、直流电机的铭牌数据直流电机的额定值有:1、额定功率PN(kW)2、额定电压UN(V)3、额定电流IN(A)4、额定转速nN(r/min)5、额定励磁电压UfN(V)五、直流电机电枢绕组的基本形式有两种:一种叫单叠绕组,另一种叫单波绕组。
单叠绕组的特点:元件的两个端子连接在相邻的两个换向片上。
(完整word版)船舶应变部署表(word文档良心出品)
信号
·--·重复连放一分钟
任务
协助轮机长,指挥A组,向轮机长报告处理过程
应变任务卡M/V. KINDA
编号:07
职务:2/E
艇号:01
筏号:01
弃船
信号
·······-重复连放一分钟
任务
操纵主机,管理有关机器
消防
信号
········短声尾----机舱-----居室
任务
总指挥
溢油
信号
·--·重复连放一分钟
任务
总指挥,对外联系
应变任务卡M/V. KINDA
编号:02
职务:C/O
艇号:02
筏号:02
弃船
信号
·······-重复连放一分钟
任务
艇长,负责指挥放艇,清点人数
消防
信号
········短声连放一分种之后接火警方号位信号
-船首--船中---船尾----机舱-----居室
-船首--船中---船尾----机舱-----居室
任务
关闭防火门窗,舱口,孔道,通风扇
人员落水
信号
---重复连放一分钟
任务
协助放艇,BSN缺席时代替职务
溢油
信号
·--·重复连放一分钟
任务
带堵漏工具,检查甲板出水口,关闭有关通道,防止油料入海
应变任务卡M/V. KINDA
编号:12
职务:AB-1
艇号:01
应变任务卡M/V. KINDA
编号:01
职务:MASTER
艇号:01
筏号:01
弃船
信号
·······-重复连放一分钟
任务
总指挥,携带现金,账册及重要文件
消防
应变仪原理
应变电测简述应变电测基本原理用电阻应变片测量应变的大致过程如下:将作为检测元件的电阻应变片粘贴或安装在被测试的构件表面上,然后接入测量线路(电桥),随着构件受力变形,应变片的敏感栅也获得相应的变形,从而使其电阻发生变化。
此电阻变化与构件表面的应变成比例,测量线路产生的输出信号经放大线路放大后,由指示仪表或记录仪器指示或记录。
这样把力学参数如压力、载荷、位移、应力等转换成与之成比例的电学参数。
用灵敏的惠斯顿电桥测出电阻值的变化△R/R ,就可换算出相应的应变量,若用被测物理量来刻度,就可直读出非电量,完成了非电量电测。
应变片主要工作特性应变片电阻(R):应变片在未经安装也不受外力的情况下,室温所测定的电阻值。
应变片电阻值的选定主要根据测量对象和测量仪器的要求,在允许通过同样工作电流的情况下,选用较大的应变片电阻就可以提高应变片的工作电压,以达到较高的测量灵敏度。
推荐的应变片电阻系列为60、120、200、350、500、1000欧,由于电阻应变仪和其他常用应变测量仪器测量电桥的桥电阻习惯上按120欧设计,故120欧的应变片为最常用。
灵敏系数(K):在应变片轴线方向的单向应力作用下,应变片电阻的相对变化与安装应变片的试件表面上轴向应变的比值,即R R L k R R Lε∆∆∆== 式中,L L ε=∆ 为试件表面上应变片安装区的轴向应变,是很微小的值,一般用με或m m μ(长度相对变化10-6)表示;R R ∆为由ε所引起的应变片电阻的相对变化。
机械滞后(j Z ):应变片安装在被测构件上之后,在温度恒定时,应变片的指示应变与构件表面的机械应变之间为一确定关系,不论加载或卸载过程都应当如此。
然而试验表明,对于同一机械应变量,应变片的指示应变有一个差值j ε∆,此差值即为机械滞后。
机械滞后的产生,主要是敏感栅、基底和粘接剂在承受机械应变之后留下的残余应变所致。
制造或安装应变片时,如果敏感栅受到不适当的变形,或粘接剂固化不充分,都会使机械滞后增加。
(完整word版)数据库原理期末考试复习题及答案(word文档良心出品)
数据库原理-期末考试复习题一一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1. 数据库系统的核心是( B )A.数据库B.数据库管理系统C.数据模型D.软件工具2.下列四项中,不属于数据库系统的特点的是(C )A.数据结构化B.数据由DBMS统一管理和控制C.数据冗余度大D.数据独立性高3.概念模型是现实世界的第一层抽象,这一类模型中最著名的模型是( D )A.层次模型B.关系模型C.网状模型D.实体-联系模型4.数据的物理独立性是指( C )A.数据库与数据库管理系统相互独立B.用户程序与数据库管理系统相互独立C.用户的应用程序与存储在磁盘上数据库中的数据是相互独立的D.应用程序与数据库中数据的逻辑结构是相互独立的5.要保证数据库的逻辑数据独立性,需要修改的是( A )A.模式与外模式之间的映象B.模式与内模式之间的映象C.模式D.三级模式6.关系数据模型的基本数据结构是(D )A.树B.图C.索引D.关系7.有一名为“列车运营”实体,含有:车次、日期、实际发车时间、实际抵达时间、情况摘要等属性,该实体主码是( C )A.车次B.日期C.车次+日期 D.车次+情况摘要8.己知关系R和S,R∩S等价于( B )A. (R-S)-SB. S-(S-R)C.(S-R)-RD. S-(R-S)9.学校数据库中有学生和宿舍两个关系:学生(学号,姓名)和宿舍(楼名,房间号,床位号,学号)假设有的学生不住宿,床位也可能空闲。
如果要列出所有学生住宿和宿舍分配的情况,包括没有住宿的学生和空闲的床位,则应执行( A )A. 全外联接B. 左外联接C. 右外联接D. 自然联接10.用下面的T-SQL语句建立一个基本表:CREATE TABLE Student(Sno CHAR(4) PRIMARY KEY,Sname CHAR(8) NOT NULL,Sex CHAR(2),Age INT)可以插入到表中的元组是( D )A. '5021','刘祥',男,21B. NULL,'刘祥',NULL,21C. '5021',NULL,男,21D. '5021','刘祥',NULL,NULL11. 把对关系SPJ的属性QTY的修改权授予用户李勇的T-SQL语句是( C )A. GRANT QTY ON SPJ TO '李勇'B. GRANT UPDATE(QTY) ON SPJ TO '李勇'C. GRANT UPDATE (QTY) ON SPJ TO 李勇D. GRANT UPDATE ON SPJ (QTY) TO 李勇12.图1中( B )是最小关系系统A B C D图113.关系规范化中的插入操作异常是指 ( D )A.不该删除的数据被删除B.不该插入的数据被插入C.应该删除的数据未被删除D.应该插入的数据未被插入14.在关系数据库设计中,设计关系模式是数据库设计中( A )阶段的任务A.逻辑设计B.物理设计C.需求分析D.概念设计15.在E-R模型中,如果有3个不同的实体型,3个m:n联系,根据E-R模型转换为关系模型的规则,转换后关系的数目为( C )。
(完整word版)技术设计书(模板)(word文档良心出品)
×××项目技术设计书××测绘单位20××年××月××日××××项目技术设计书项目承担单位(盖章):设计负责人:审核意见:主要设计人:审核人:年月日年月日(模板具体需根据工程不同细化与修改)目录1概述 (2)1.1项目来源及目的 (2)1.2工作内容及工作量 (2)1.3作业区范围 (2)1.4工期 (2)2 作业区自然地理概况和已有资料情况 (2)2.1作业区自然地理概况 (2)2.2已有资料情况 (2)2.2.1 平面控制资料 (2)2.2.2 高程控制资料 (2)2.2.3 地形图资料 (3)3 技术规范 (3)4 成果(或产品)主要技术指标和规格 (3)4.1测绘基准 (3)4.2测量精度指标 (3)5 设计方案 (4)5.1软件和硬件配置要求 (4)5.1.1 软件 (4)5.1.2 仪器人员设备 (4)5.2技术路线和作业流程 (4)5.3.2 点位布设 (5)5.3.3 控制点的命名、编号 (6)5.3.4 观测 (6)5.3.5 数据处理 (8)5.3.6 1∶500比例尺地形图测绘 (10)5.5提交成果资料(根据合同要求修改) (10)5.6质量保证措施和要求 (11)5.6.1 人力资源 (11)5.6.2 仪器设备 (11)5.6.3质量控制措施 (11)5.6.4进度安排 (11)附图1:××区控制测量GPS控制点布测图 (12)附件2:GPS外业观测手簿 (12)1概述1.1 项目来源及目的××××项目城工程是满足于×××需要,×××测绘单位受××××甲方的委托,对××××工程区域实施×××比例尺地形图测绘,测绘面积约×××平方公里。
应变仪-应变测试,应变检测原理
应力应变仪一、什么是应变当材料在外力作用下不能产生位移时,它的几何形状和尺寸将发生变化,这种形变称为应变二、什么是应力物体由外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并力图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。
在所考察的截面某一点单位面积上内力称为应力。
用来测试应力应变的仪器就是应变仪(应力应变仪)三、应变仪-应力应变测试原理(贴片测应力应变)简而言之:就是在被测物体上贴上应变片,其中应变片可将构件的应变变化转换成电阻变化,应变仪就是将电阻变化转换成电压(或电流)变化,再进行放大,然后转换成应变数值四、应变仪分类目前应变仪可分为电阻应变仪,静态应变仪、静动态应变仪、动态应变仪1、电阻应变仪电阻应变仪也叫做应变仪2、静态应变仪主要用于静态应变或静力实验中有关力学量的测量ASM2-10-20-30静态应变仪特点:1、量程:0~±99999με2、应变分辨率:0.1με3、时漂:0.3με/4h4、非线性:0.01%5、采样频率:10Hz6、应变测量误差:≤ 0.01%×测量值±0.2με7、内置打印机,可任意打印各通道的通道号、应变值及当前时刻8、可接1/4 桥,所有通道共用一个补偿片9、人性化机箱,键盘及显示器与仪器底面成120°10、每个通道,手动软件清零,无需预调平衡箱11、交直两用、便携(直流时须配蓄电池)12、大液晶6位数字显示13、可直接连接PC机(不能与打印机同时工作。
可选配相关应变、应力测试记录软件)14、可存储400条测试记录15、针对各种应变片,可灵活设置其灵敏度系数16、适于各种材质,泊松比可设置17、长寿命触摸按键18、内置万年历及时钟,掉电保护19、适用应变片阻值:120Ω±2%、350Ω±2%、1000Ω±2%20、调零平衡范围:80%×应变测量范围21、仪表使用温度:-20℃~+60℃,相对湿度:(10~85)%RH22、仪表存储温度:-40℃~+80℃,相对湿度:(10~85)%RH23、外形尺寸(长×宽×高):407×245×145 (mm3)3、静动态应变仪除了可测静态应变外,还可测量较低频的动态应变,可自动测量、显示、记录多点应力、应变变化ASMD-1型32路静动态应变仪(应变同步采集系统)具体特点如下:1、内置4个应变板卡,每个板卡上集成8路高速、高精度、并行、同步应变测试单元,整机相当于32台高速动态应变仪集成在一块主板上2、32路应变同步误差<0.1μs3、每个应变测试单元包括:调理放大、滤波、数模转换、数据处理、通讯4、RS485接口:波特率最高可达115200bit/s,巡检速度:25圈/s(32路)5、USB接口:最高巡检速度:1000圈/s(32路) 、1200圈/s(24路)、2400圈/s(16路) 、4800圈/s(8路)6、应变采样巡检速度可设置:4800圈/s、2400圈/s、1200圈/s、600圈/s、300圈/s、100圈/s、50圈/s、10圈/s7、可接全桥、半桥、单臂,具有5种应变计算方法,多种接桥方式可同时工作8、可多个采集箱级联使用,增加通道数; 可外部连接同步按钮9、每路通道量程:0~±99999με10、每路通道测差静态基本误差:±0.1με 、动态基本误差最大:±0.5με11、每路通道应变分辨率:0.1με12、含一套动、静态应力应变测试软件,,可记录并回放各通道的应力应变数值及曲线。
应变计的原理及使用山大
式中: ——压阻系数; ——机械应力。
若以 ( 为晶体材料的弹性模量, 为应变)代入上式得灵敏系数
工作原理
2.2 电阻应变计的结构
丝绕式应变计的结构
电阻应变计结构
第2章 应变计的原理及使用
2.2 应变计结构
敏感栅
基底
引出线
覆盖层
敏感栅:是用合金丝或合金箔制成的栅,它能将被测构件表面的应变转换为电阻相对变化。由于它非常灵敏,故称为敏感栅。
2.2.1 敏感栅
第2章 应变计的原理及使用
1.0~1.1
110~130
6J22 (卡玛)
Ni Cr Al Fe
74 20 3 3
2.4~2.6
1.24~1.42
+20
6J23
Ni Cr Al Cu
75 20 3 2
2.4~2.6
1.24~1.42
+20
铁铬铝合金
Fe Cr Al
70 25 5
2.8
1.3~1.5
30~40
贵金属合金
铂
Pt
100
2.2 应变计结构
材料名称
牌号或 名 称
成分
灵敏系数KS
电阻率ρ(Ωmm2/m)
电阻温度系数(10-6/ºC)
元素
%
铜镍合金
康 铜
Cu Ni
55 45
1.9~2.1
0.45~0.52
+20
铁镍铬合金
Fe Ni Cr Mo
55.5 36 8 0.5
3.6
0.84
300
镍铬合金
Ni Cr
80 20
2.1~2.3
应变仪的工作原理
应变仪的工作原理嘿,朋友!你有没有想过,在那些巨大的桥梁、高耸的建筑,甚至是小小的电子设备里,有一种神奇的东西在默默地检测着它们的状态呢?这就是应变仪啦。
今天我就来给你讲讲这应变仪到底是怎么工作的,可有趣着呢!咱先来说说应变仪是用来干啥的。
想象一下,你建了一个超级大的乐高城堡,你肯定想知道这个城堡在受到外力的时候,比如说被小朋友不小心撞了一下,它的各个部分是不是还牢固,有没有变形。
应变仪在那些大工程里就干这个事儿。
它就像是城堡里的小侦探,时刻注意着结构有没有被施加压力而产生应变。
那应变仪到底是怎么做到的呢?这得从它的基本构造说起。
应变仪里面有一种叫应变片的东西,这可真是个小机灵鬼。
应变片就像人的皮肤一样敏感。
你知道人的皮肤能感觉到压力、温度等变化吧?应变片呢,它是由一种特殊的材料制成的,当它受到外力作用的时候,它的电阻就会发生变化。
这就好比你拉一根橡皮筋,橡皮筋会变长变细,它的一些性质就改变了。
应变片也是这个道理,外力一作用,它就像被拉了一下或者被压了一下的橡皮筋,电阻值就不再是原来的那个值了。
我给你讲个故事啊。
我有个朋友叫小李,他在一家建筑公司工作。
有一次他们公司建一座大桥,这大桥可不得了,关系到好多人的出行呢。
小李就负责检测大桥结构的安全。
他就跟我讲这应变仪的事儿。
他说,在安装应变仪的时候,就像是给大桥安装了好多双小眼睛。
这些应变片被小心翼翼地贴在大桥的关键部位,就像是给大桥穿上了一件带传感器的衣服。
当有汽车在桥上行驶,或者风呼呼地吹向大桥的时候,大桥就会受力,这时候应变片就开始工作啦。
那应变片的电阻变化是怎么被应变仪检测到的呢?这时候就要请出应变仪里的其他“小伙伴”了。
应变仪有一个电路系统,这个电路系统就像是一个超级精确的天平。
应变片的电阻变化会引起电路里电流或者电压的变化。
这就好比你在天平的一端加了一个小砝码,天平就会倾斜,这个倾斜就被应变仪检测到了。
然后应变仪就能根据这个变化计算出应变片所受到的应变的大小。
电阻应变计的原理及使用ppt课件优选全文
应变花
基底材料分:
纸基应变计 胶基应变计 金属基(高温应变片类型之一) 临时基底(高温应变片类型之一)
Hale Waihona Puke 安装方式:粘贴式, 焊接式, 喷涂式, 埋入式
电阻值:
市售金属电阻应变片的电阻值已趋于标准化, 主要规格有60Ω、120Ω、350Ω、600Ω和 1000Ω等,其中120Ω用得最多。
2.3 应变片的工作特性
(一)电阻丝的应变效应
定 义:
(W.Thomas)金属丝(大部分)受到 拉伸(或缩短)时,电阻值会增大(或 减小),这种电阻值随变形发生变化的 物理现象------电阻应变效应
规律
:在一定的变形范围内电阻值的相对变化(电阻变
化率)与其长度的相对变化(应变)之间保持线性
半导体应变片
半导体应变片的敏感栅为半导 体,灵敏系数高,用数字欧姆 表就能测出它的电阻变化,可 作为高灵敏度传感器的敏感元 件。
几何尺寸变化引起的电阻变化远小于由材
料电阻率变化引起的电阻变化,前者可忽
略不计,可得
△R R
L E
从而可得半导体应变片灵敏度系数为
KS=πLE
最突出优点
半导体应变片的最突出优点是灵敏度大,S 可达60~150,
场,核辐射等。 5 自动化程度高,可以实现遥控测量
将应变仪与计算机结合,可以实现图 形显示,磁带记录,多点测量,自动打印。 6 制造多种传感器(载荷、扭距、压 力、加速度)
(六)、缺点
1 单点测量
一片电阻应变片只能测定构件表面上一点的 某个方向的应变 ; 并且只代表栅长范围内的平均应变。 2 应变片一般只能测量构件表面的应力应变, 3对结构三维应力测量很难进行。 4 尽管应变片很小,但对应力集中的测量,仍无 法精确。
(完整版)应变测试原理及工程实例
应变测试原理及工程实例每次面世的新型汽车或火车都在轻型化上下了很大功夫,以提高其速度及节省燃料。
虽然使用薄的或细的轻型材料可以实现轻型化(效率化),但是如果不能保证必要的强度的话对安全性会有很大影响。
相反,如果只考虑强度的话就会使重量增加,对经济性造成影响。
因此,在机构的设计上,安全性与经济性的协调也是非常重要的因素。
为了在设计上既要保持这种协调性,又要保证强度,就必须要知道材料各个部位的“应力”。
但是,以现有的科学水平,无法对这种应力进行直接测量及判定。
因此要对表面的“应变”进行测量,进而计算出内部的“应力”。
1应变测量原理1.1基本概念所谓“应力”,是在施加的外力的影响下物体内部产生的力。
如图所示,在柱体的上面向其施加外力P 的时候,物体为了保持原形在内部产生抵抗外力的力一内力。
内力被物体(这里是柱体)的截面积所除后得到的值(单位面积上的内力)即是“应力”(单位为Pa 帕斯卡或N/m2)。
如圆柱横断面积为A(m2),所受外力为P(N牛顿),由外力=内力可得,应力。
P 2(Pa或者N/m2)A这里的截面积A与外力的方向垂直,所以得到的应力叫做垂直应力。
图1棒被拉伸的时候会产生伸长变形I,棒的长度则变为I I。
这里,由伸长量I和原长I的比所表示的伸长率(或压缩率)就叫做“应变”,记作。
_l1I与外力同方向的伸长(或压缩)方向上的应变称为轴向应变。
应变表示的是伸长率(或压缩率),属于无量纲数,没有单位。
由于量值很小,通常用 1 10 6(百万分之一)“微应变”表示,或简单的用表示。
棒在被拉伸的状态下,变长的同时也会变细。
直径为d o的棒产生d的变形时,图2直径方向的应变如下式所示:d2= d o这种与外力成直角方向上的应变称为“横向应变”。
轴向应变与横向应变的比称为泊松比,记为。
每种材料都有其固定的泊松比,且大部分材料的泊松比都在0.3左右。
=2 =0.31各种材料的应变与应力的关系已经通过实验进行了测定。
应变测量原理
应变片原理敏感元件的种类很多,其中以电阻应变片(简称电阻片或应变片)最简单、应用最广泛。
电阻片的应变电性能(图1、图2)电阻片分丝式和箔式两大类。
丝绕式电阻片是用0.003mm‐0.01mm的合金丝绕成栅状制成的;箔式应变片则是用0.003mm‐0.01mm厚的箔材经化学腐蚀制成栅状的,其主体敏感栅实际上是一个电阻。
金属丝的电阻随机械变形而发生变化的现象称为应变‐电性能。
电阻片在感受构件的应变时(称作工作片),其电阻同时发生变化。
实验表明,构件被测量部位的应变ΔL/L与电阻变化率ΔR/R成正比关系,即:∆∆比例系数 称为电阻片的灵敏系数。
由于电阻片的敏感栅不是一根直丝,所以 不能直接计算,需要在标准应变梁上通过抽样标定来确定。
的数值一般约在2.0左右。
温度补偿片温度改变时,金属丝的长度也会发生变化,从而引起电阻的变化。
因此在温度环境下进行测量,应变片的电阻变化由两部分组成,即:∆ ∆ ∆∆ ——由构件机械变形引起的电阻变化。
∆ ——由温度变化引起的电阻变化。
要准确地测量构件因变形引起的应变,就要排除温度对电阻变化的影响。
方法之一是,采用温度能够自己补偿的专用电阻片;另一种方法是,把普通应变片,贴在材质与构件相同、但不参与机械变形的材料上,然后和工作片在同一温度条件下组桥。
电阻变化只与温度有关的电阻片称作温度补偿片。
利用电桥原理,让补偿片和工作片一起合理组桥,就可以消除温度给应力测量带来的影响。
应变花(图3)为同时测定一点几个方向的应变,常把几个不同方向的敏感栅固定在同一个基底上,这种应变片称作应变花。
应变花的各敏感栅之间由不同的角度α组成。
它适用于平面应力状态下的应变测量。
应变花的角度α可根据需要进行选择。
电阻片的粘贴方法粘贴电阻片是电测法的一个重要环节,它直接影响测量精度。
粘贴时,首先必须保证被测表面的清洁、平整、光滑、无油污、无锈迹。
二要保证粘贴位置的准确、 并选用专用的粘接剂。
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应变电测简述
应变电测基本原理
用电阻应变片测量应变的大致过程如下:将作为检测元件的电阻应变片粘贴或安装在被测试的构件表面上,然后接入测量线路(电桥),随着构件受力变形,应变片的敏感栅也获得相应的变形,从而使其电阻发生变化。
此电阻变化与构件表面的应变成比例,测量线路产生的输出信号经放大线路放大后,由指示仪表或记录仪器指示或记录。
这样把力学参数如压力、载荷、位移、应力等转换成与之成比例的电学参数。
用灵敏的惠斯顿电桥测出电阻值的变化△R/R ,就可换算出相应的应变量,若用被测物理量来刻度,就可直读出非电量,完成了非电量电测。
应变片主要工作特性
应变片电阻(R):应变片在未经安装也不受外力的情况下,室温所测定的电阻值。
应变片电阻值的选定主要根据测量对象和测量仪器的要求,在允许通过同样工作电流的情况下,选用较大的应变片电阻就可以提高应变片的工作电压,以达到较高的测量灵敏度。
推荐的应变片电阻系列为60、120、200、350、500、1000欧,由于电阻应变仪和其他常用应变测量仪器测量电桥的桥电阻习惯上按120欧设计,故120欧的应变片为最常用。
灵敏系数(K):在应变片轴线方向的单向应力作用下,应变片电阻的相对变化与安装应变片的试件表面上轴向应变的比值,即
R R L k R R L
ε∆∆∆== 式中,L L ε=∆ 为试件表面上应变片安装区的轴向应变,是很微小的值,一般用με或m m μ(长度相对变化10-6)表示;R R ∆为由ε所引起的应变片电阻的相对变化。
机械滞后(j Z ):应变片安装在被测构件上之后,在温度恒定时,应变片的指示应变与构件表面的机械应变之间为一确定关系,不论加载或卸载过程都应当如此。
然而试验表明,对于同一机械应变量,应变片的指示应变有一个差值j ε∆,此差值即为机械滞后。
机械滞后的产生,主要是敏感栅、基底和粘接剂在承受机械应变之后留下的残余应变所致。
制造或安装应变片时,如果敏感栅受到不适当的变形,或粘接剂固化不充分,都会使机械滞后增加。
应变在较高的温度下工作时,机械滞后也会显著增大。
用应变片测量应变的过程
零点漂移(P)和蠕变(θ):对于已安装好的应变片,当温度恒定时,即使被测构件未承受应力,应变片的指示应变也会随时间增加而逐渐变化,这一变化即称为零点漂移,或简称零漂。
如果温度恒定,应变片并承受恒定的机械应变,这时指示应变随时间的变化称为蠕变。
ε):对于已安装的应变片,其应变极限是指在温度恒定时,指示应变与被应变极限(
Lim
测构件真实应变的相对误差不超过一定数值时的真实应变值。
应变仪原理
∆,普通电阻应变片的K=2~2.5、电阻应变片的功能是将应变ε转换为电阻的变化R
∆也很小。
为了便于测R=100~500欧,被测材料的应变又很小,因而应变片的阻值变化R
量,需要将此微小信号进行放大,这就需要电阻应变仪来完成。
它的工作原理就是将应变片接入电阻应变仪的电桥线路,将应变变化信号转换为电压信号,经放大器放大后由检测仪表或记录仪器指示出应变值。
主要由电桥、放大器、滤波器、自平衡电路、数据记录仪等几部分组成。
电桥:电桥的作用是将电阻变化信号转换为电压或电流信号。
放大器:将电桥送来的微弱信号进行不失真放大,输出足够的功率。
由于材料的变形引∆是个很小的值,通过电桥将电阻微量变化转换成电压或电流的变化,一般起的电阻变化R
在微伏到毫伏级,要处理该信号,就要求放大器有足够高的增益。
特别是前置放大器,它是应变仪中的关键部件,其漂移和噪声要极小。
滤波器:将信号波形的高频成分滤掉,使其具有平坦的幅频特性和较线性的相频特性,有较高的信噪比。
平衡电路:当桥路存在固有不平衡时,前置放大器输出一个不平衡电压,自动平衡电路亦输出一个与其幅度相等方向相反的补偿电压,使其相互抵消,放大器输出为零。
数据采集系统:带有微处理器的数据采集仪可完成信号的记录、存储,配合应用软件还可实现高级频谱分析、结果修正及应变花计算等。
应变电测技术优点
(1)电阻应变片的尺寸小,重量轻。
它粘贴在构件表面上对构件的工作状态和应力分布影响小,能够较好地测出应变;也可以利用几个应变片组成应变花测量并计算出复杂应力状态下某点处主应力的大小和方向。
(2)测量范围广。
一般能测量几十到数万微应变,用高精度、高稳定性的测量系统和半导体应变片可以测出10-2量级的微应变。
(3)用途广泛。
可以直接测量应变和其他一些物理量,还可以制成测量各种物理量的传感器;可用于设计方案的比较、计量,也可用于生产过程的控制;可在实验室里使用,也可在现场条件下使用。
(4)与其他应变测量相比,测量精度较高。
应变式传感器的精度可达0.1%以上。
(5)可以在各种比较复杂或恶劣的环境中进行测量:如从-270℃(液氮温度)的低温到+1000℃的高温;从宇宙空间的真空状态到几千个大气压;长时间浸没于水下;大的离心力和强烈振动;以及强磁场、放射性和化学腐蚀等。
(6)测量得到的电信号,可以直接输入电子计算机进行数据处理,实现测试过程或控制过程的自动化。