基于电阻应变计的液压系统应变监测技术研究
电阻应变计应变传递研究及误差分析
处 理方 式提 出 了建 议 。
又简称 应 变 片 ， １３ 自 ９ ６年 Ｅ ｉ ｍｏ ｓ Ａ ｕ ｅ ．Ｓｍ ｎ 与 ．Ｒ ｇ
等 人研 制 出纸基 丝式 电阻 应 变计 以来 ， 变 电测技 应 术 已广 泛 地 应 用 于 各 工 程 领 域 的 结 构 应 力 分 析 试 验 中。 随后 又发 展 出 光 弹 性 方 法 、 纹 法 、 字 散 云 数 斑法 等多 种测量 方 法 ， 电 阻应 变计 由于其 安 装方 但 便 、 ０ 灵 敏 度 高 、 程 范 围 大 、 率 响应 快 等 优 浸量 量 频 点 ， 然 是航空 结构 静 力 和疲 劳试 验 中首选 的测量 仍
覆 盖 层 底
性度和稳定性 ， 即能够如实且稳定地传递和反映被
测结 构 的 应 变 。关 注 于 根 据 电 阻应 变 测 量 的结 果
得 到被 测结 构 的真实 应 变 和变 形 状 态 ， 如 在 国产 例 喷气支 线客 机全 机静力试 验 的近 ７００个 测 量通 道 ０ 的数据 中 ， 如何甄 别 出稳 定 有 效 的数 据 和 存 在误 差
⑥
２ １ ＳｉＴ ｃ． ｎｒ． ０ １ ｃ． ｅｈ Ｅ ｇｇ
电阻应变计应变传递研究及误差分析
雷一 鸣
（ 上海飞机设计研 究院， 上海 ２ ０ ３ ０ ２２）
摘
要 电阻应 变计通过应 变过渡 区传递应变到敏感栅丝 ， 而此过渡 区的范围大 小与所测结构 的应变有关 ， 得 电阻应 变计 使
栅轴线方 向的应变。通 常用金属细 丝的模型来说
明应 变 量 与 电 阻 变 化 的 关 系 。金 属 细 丝 的 电 阻 与其 长度 成 正 比 ， 与截 面积 Ａ成 反 比 ：
电阻应变式传感器特性的研究
1电阻应变式传感器特性的研究张剑 （紫金学院计算机系网络工程（紫金学院计算机系网络工程1班 080602147 080602147）） 摘 要 实验中可以了解电阻应变式传感器的基本原理、结构、基本特性和使用方法；研究比较电阻应变式传感器配合不同转换和测量电路的灵敏度特性，从而掌握电阻应变式传感器的使用方法和使用要求。
关键词 电阻应变式传感器电阻应变式传感器 特性特性 转换转换 测量电路测量电路Research of the straingauge type transducerZhangjian(zijin college, Network Engineering class1of The calculator fastens,080602147) AbstractWe can learn the basic principle, structure, basic characteristic and operation method of straingauge type transducer in the experiment:; Research and compare electric resistance contingency the type spread a feeling machine to match with a different conversion and diagraph the operation method and use request of straingauge type transducer.Key wordsstraingauge type transducer Characteristic Convert Measure electric circuit 1 引 言对力、扭矩、位移、速度、加速度及流量等物理量的测量，可将其变化量转化成由应力引起敏感器件电阻的变化，经电路输出电信号，这就是电阻式传感器。
电阻应变式称重传感器的设计论文
电阻应变式称重传感器的设计论文摘要电阻应变式称重传感器是一种常用于工业领域的重量测量装置。
本论文旨在设计一个基于电阻应变原理的称重传感器，并介绍其工作原理、设计步骤、相关特性以及应用场景。
通过本文的阅读，读者将能够了解电阻应变式称重传感器的基本概念和设计流程，以及在实际应用中的一些注意事项。
1. 引言电阻应变式称重传感器是一种常见的重量测量装置。
其基本原理是通过电阻应变效应来测量被测体的重量。
电阻应变式称重传感器广泛应用于工业生产中的称重、检测、搬运等领域。
本论文将介绍电阻应变式称重传感器的设计流程，包括传感器的结构设计、电路设计和模拟计算。
2. 电阻应变原理电阻应变效应是一种电阻随应变变化的现象。
当应变发生变化时，电阻的阻值也会相应地发生变化。
基于这一原理，可以利用电阻应变效应设计出称重传感器，并通过测量电阻的变化来得到被测体的重量。
电阻应变式称重传感器通常由弹性体和电阻应变片组成，当被测体施加压力时，弹性体会发生变形，从而导致电阻应变片的阻值发生变化。
3. 设计步骤3.1 选择合适的电阻应变片在设计电阻应变式称重传感器之前，首先需要选择合适的电阻应变片。
电阻应变片的选择要考虑到被测体的重量范围、工作环境等因素。
一般来说，应选择具有良好性能和稳定特性的商用电阻应变片。
3.2 结构设计电阻应变式称重传感器的结构设计也是非常重要的一步。
结构设计应该考虑到传感器的安装、力传递和防护等方面。
通常情况下，传感器的结构应该具有足够的刚性和稳定性，以确保传感器在测量过程中的准确性和可靠性。
3.3 电路设计电路设计是电阻应变式称重传感器设计中的重要一环。
电路设计的目标是将电阻应变片的阻值变化转换为与被测体重量成比例的电信号输出。
一般来说，电路设计应包括放大电路、滤波电路和数据处理电路等部分。
3.4 模拟计算在进行电阻应变式称重传感器的设计过程中，模拟计算也是非常重要的一环。
通过模拟计算可以评估传感器的性能以及各种参数的影响。
电阻应变式压力传感器工作原理
电阻应变式压力传感器工作原理
电阻应变式压力传感器是一种常用的压力测量装置，它基于电阻应变效应来测量被测介质的压力。
该传感器的工作原理如下：在传感器的感应元件上贴有一层薄膜，该膜片具有电阻应变特性。
当被测介质的压力作用于膜片上时，膜片会产生变形，从而引起感应元件上电阻的改变。
这是因为在应变作用下，导电材料的电阻会发生变化。
一般情况下，电阻应变式压力传感器采用电桥的形式进行测量。
电桥的四个臂分别是两个电阻应变元件和两个固定电阻。
其中，两个电阻应变元件分别用作测量臂和补偿臂。
当无压力作用时，电桥处于平衡状态，此时输出电压为零。
而当被测介质的压力作用在感应元件上时，电桥会失去平衡，产生微小的电阻差，从而造成电桥的输出电压发生变化，该变化与被测介质的压力成正比。
为了提高传感器的灵敏度和测量精度，一般会采取一些措施，如增大感应元件的应变量、采用负载电阻匹配等。
总的来说，电阻应变式压力传感器利用电阻应变特性将被测介质的压力转化为电阻的改变，通过测量电桥的输出电压来间接获得压力值。
这种传感器具有体积小、响应速度快、测量范围广等优点，因此在工业控制、仪器仪表等领域得到广泛应用。
电阻应变计测量原理实验报告
电阻应变计测量原理实验报告电阻应变计测量原理实验报告引言：电阻应变计是一种常用的测量设备，广泛应用于工程领域。
它通过测量电阻的变化来检测物体的应变情况，从而得到物体的力学性质。
本实验旨在探究电阻应变计的测量原理，以及其在实际工程中的应用。
一、电阻应变计的基本原理电阻应变计是利用电阻的变化来测量物体应变的一种传感器。
其基本原理是根据电阻材料的特性，当物体受到力的作用时，电阻材料会发生形变，从而导致电阻值的变化。
通过测量电阻值的变化，可以获得物体所受力的大小。
二、实验装置和步骤本实验使用了一台电阻应变计测量仪器，以及一根标准的金属杆。
实验步骤如下：1. 将金属杆固定在实验台上，并将电阻应变计粘贴在金属杆上。
2. 连接电阻应变计与测量仪器，确保连接稳固。
3. 通过测量仪器设置初始电阻值，并记录下来。
4. 施加不同大小的力在金属杆上，记录下相应的电阻值。
5. 根据记录的数据，绘制电阻值与力的关系曲线。
三、实验结果与分析通过实验测量得到的数据，我们可以得到电阻值与力的关系曲线。
根据该曲线，我们可以得到以下结论：1. 电阻值与力成正比关系，即当施加的力增大时，电阻值也会增大。
2. 电阻值与力的关系曲线呈线性关系，即符合欧姆定律。
3. 电阻值的变化量与施加的力的大小成正比，可以通过斜率来表示。
四、电阻应变计的应用电阻应变计在工程领域有着广泛的应用，以下是几个常见的应用场景：1. 结构强度测试：通过在结构物上安装电阻应变计，可以实时监测结构物所受的力，从而评估结构物的强度和稳定性。
2. 材料性能研究：通过在材料表面安装电阻应变计，可以测量材料在不同应变下的电阻变化，从而研究材料的力学性能。
3. 汽车工程：电阻应变计可以用于汽车零部件的测试，例如测量车轮的受力情况，以及车身的应变情况，从而提高汽车的安全性和稳定性。
4. 土木工程：电阻应变计可以应用于桥梁、隧道等土木工程的监测，及时发现结构物的变形和应变情况，从而保证工程的安全性。
电阻应变计测量原理实验报告
电阻应变计测量原理实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解电阻应变计的测量原理，并通过实际操作和数据测量，掌握电阻应变计在应力应变测量中的应用。
二、实验原理电阻应变计是一种能将构件上的应变变化转换为电阻变化的传感元件。
其工作原理基于电阻丝的应变效应，即电阻丝的电阻值会随着其长度的变化和横截面积的改变而发生相应的变化。
当电阻丝受到拉伸或压缩时，其长度会增加或减少，同时横截面积也会相应地减小或增大。
根据电阻的计算公式：＼（R ＝＼rho\frac{l}｛S}＼）（其中\（R\）为电阻，＼（＼rho\）为电阻丝材料的电阻率，＼（l\）为电阻丝的长度，＼（S\）为电阻丝的横截面积），电阻丝的电阻值会发生改变。
通常将电阻应变计粘贴在被测构件的表面，当构件发生变形时，应变计随之变形，从而产生电阻变化。
通过测量电阻的变化，并根据应变计的灵敏系数，可以计算出构件表面的应变值。
三、实验设备及材料1、电阻应变仪2、静态电阻应变仪3、等强度梁实验装置4、电阻应变计若干5、连接导线若干四、实验步骤1、准备工作检查实验设备是否完好，确保电阻应变仪和静态电阻应变仪正常工作。
选择合适的电阻应变计，并对其进行外观检查，确保无损坏。
2、粘贴电阻应变计对待测构件（等强度梁）的表面进行清洁处理，去除油污、锈迹等，以保证应变计能够牢固粘贴。
在预定的测量位置上，使用胶水将电阻应变计粘贴在构件表面，并确保粘贴平整、无气泡。
3、连接导线将电阻应变计的引出线与连接导线焊接或用夹子连接牢固。
按照实验仪器的要求，将连接导线正确连接到电阻应变仪的相应接口上。
4、调试仪器打开电阻应变仪和静态电阻应变仪，进行预热和调试。
设置仪器的参数，如测量范围、灵敏系数等。
5、加载实验使用加载装置对等强度梁施加逐渐增加的载荷。
在加载过程中，观察电阻应变仪上的读数变化，并记录相应的数据。
6、重复实验为了提高实验数据的可靠性，重复加载实验若干次，并记录每次实验的数据。
基于电阻应变测试的大型原油储罐弯曲应力检测
基于电阻应变测试的大型原油储罐弯曲应力检测随着大型油气储运基础设施的不断完善和加强，原油储罐已经成为现代油气工业中不可或缺的重要构件，而原油储罐的安全性和可靠性是保障油气生产和运输的基础。
近年来，由于储罐长期受到外界因素的影响，如温度变化、自然灾害等原因，会导致储罐发生弯曲变形，如果不及时发现和处理，会给生产运输带来安全隐患。
因此，对原油储罐进行弯曲应力的检测和监测至关重要。
电阻应变不仅是一种广泛应用于结构工程和材料科学中的检测技术，也是一种非常实用的用于原油储罐弯曲应力检测的方法。
本文针对大型原油储罐，介绍了基于电阻应变测试的弯曲应力检测的原理、方法和应用。
1. 弯曲应力检测原理当一个物体受到弯曲力作用时，它会发生形变，并且在弯曲曲率变化的瞬间，物体内部会产生一定大小的弯曲应力。
电阻应变测力计正是利用了这种原理，通过将电阻应变测力计粘贴在被测物体表面上，可以实现对物体内部弯曲应力的测量。
电阻应变测力计的工作原理是：在电阻应变测力计的两端连接一个电源，当被测物体受到外力作用而发生弯曲形变时，电阻应变测力计的内部金属片会发生伸长或缩短的变化。
这种变化会改变电阻应变测力计的电阻值，进而通过该电阻值的变化，可以计算出被测物体所承受的弯曲应力大小。
(1) 选择合适的电阻应变测力计。
根据被测物体的形状、大小、承载能力等因素来选择适合的电阻应变测力计。
(2) 粘贴电阻应变测力计。
将电阻应变测力计粘贴在被测物体表面上，通常选取弯曲应力较大的部位，如顶部、底部等位置。
(3) 进行弯曲力加载。
对被测物体施加一定大小的弯曲力，通常采用液压机或其他施力装置。
(4) 采集数据并计算结果。
当电阻应变测力计受到弯曲力作用时，产生的电阻值变化可以通过数据采集装置实时记录下来。
采集到的数据可以用于计算出被测物体所承受的弯曲应力大小。
基于电阻应变测试的弯曲应力检测被广泛应用于大型原油储罐的安全监测中。
通过定期对原油储罐进行检测，可以及时发现储罐内部的弯曲应力变化情况，并针对性地进行维护和修复，保障储罐的安全可靠运行。
基于电阻应变测试的大型原油储罐弯曲应力检测
基于电阻应变测试的大型原油储罐弯曲应力检测
弯曲应力是指在储罐中心处受到重力引起的应力，通常是由于箱式结构或侧壁柔性而造成的。
大型原油储罐在使用过程中，由于油液的压力和重力的作用，会出现一定程度的弯曲应力，如果应力过大，就会导致储罐发生变形、破裂等严重后果。
为了及时发现储罐的弯曲应力，并采取有效措施保证储罐的安全运行，我们采用电阻应变测试的方法对大型原油储罐的弯曲应力进行检测。
该方法可以实时监测储罐的应变情况，及时发现异常现象并进行调整，是目前应用最广泛、最灵敏、最准确的原油储罐弯曲应力检测方法之一。
电阻应变测试方法的原理是在储罐内外表面粘贴一些电阻应变片，当储罐遭受外力引起弯曲应力时，电阻应变片会发生应变，引起电阻值的变化。
通过测量电阻值的改变，就能够计算出储罐的应变量，从而推算出弯曲应力的大小。
在进行电阻应变测试前，首先需要对储罐进行必要的准备工作。
主要包括：清洁储罐表面，消除表面杂物对测试结果的影响；铺设电阻应变片，应先确定测试位置，然后将电阻应变片粘贴在表面，注意应变片的定位和排布规律，以确保测试数据的准确性；连接测试器具，将测试器具与电阻应变片连接起来，建立测试回路。
进行测试时，需要先对储罐施加一定的荷载，通过采集测试器具的数据，计算出储罐的应变量，并将数据反馈到计算机中进行处理和分析。
根据测试结果，可以判断储罐是否存在弯曲应力问题，并采取相应措施进行修复和调整。
总的来说，电阻应变测试是一种比较准确和可靠的大型原油储罐弯曲应力检测方法，可以有效地保障储罐的安全运行。
在实际应用中，需要注意选取合适的测试位置和参数，严格遵守测试操作规程，以提高测试数据的准确度和可信度。
液压传感器工作原理
液压传感器工作原理
液压传感器是一种将液压信号转化为电信号的传感器设备，用于测量液压系统中的液压压力。
其工作原理基于压力传感器的工作原理，主要由感应元件、信号处理电路和输出装置组成。
液压传感器的感应元件通常采用电阻应变式压力传感器或压阻式传感器。
电阻应变式压力传感器是利用感应电阻材料在外力作用下产生应变，并通过电桥电路测量应变量的变化来获得压力的。
压阻式传感器则是利用感应剂材料在受压时产生电阻变化，进而获得压力信息。
当液压系统中存在压力时，液压传感器感应元件会受到压力的作用而发生形变或电阻变化。
这些变化会通过信号处理电路进行放大、滤波和线性化处理，最终转换为相应的电信号输出。
常见的输出信号类型包括模拟信号（如电压信号或电流信号）和数字信号（如脉冲信号或数字通信信号）。
液压传感器的输出信号可以通过连接到控制系统、记录仪或显示器等设备上，实现对液压系统压力参数的监测和控制。
通过及时获取液压压力信息，可以保证液压系统的正常运行，并提高系统的安全性和效率。
总之，液压传感器的工作原理是将液压信号转换为电信号，通过感应元件、信号处理电路和输出装置实现对液压压力的测量和监测。
电阻应变测试系统的发展和应用技术
振动应变测试技术交流研讨会电阻应变测试系统的发展和应用技术中国仪器仪表学会振动与应变测试专业主任委员同济大学土木工程学院结构与防灾研究所李炳生高级工程师（教授级）摘要：本文首先就电阻应变原理、传感器的设计、电阻应变测试系统三个发展阶段，然后介绍了电阻应变测试系统的应用技术和如何提高它的测试精度。
关键词：电阻应变测试系统、电阻应变电桥、虚拟零点、计量测试、无线传输数据采集系统、网络设计、柔性测试。
一、概述自从三十年代以来，人们利用某种金属丝材当受力后，将会产生电阻应变效应，再通过应变电桥原理（即惠斯登电桥），把非电量的电阻量转换成电量（电压或电流），再通过专用的电量放大、显示、测试或记录分析，人们把这种应变测试方法统称为“电阻应变测试法”。
根据被测件受到应变频率的变化速率，可分为静态、准静态、动态和超动态等应变的测试，利用电阻应变原理，可研制成可测试力、压力（拉压力）、位移、转角、速度和加速度等等，不同量程和精度要求的传感器，从而使电阻应变测试比电容（C）应变计法、电感（L）应变计法、振弦（f）应变计法和机械应变计法具有独特的优点，从而在我国的结构试验和实验应力分析中起着主导作用，它已经在航空航天、兵器工业、土木建筑、桥梁隧道、铁路交通等等的科研、教学和生产中起着举足轻重的作用！我国，在电阻应变测试系统的发展和应用中也经历过一个从无到有，从小到大，由模拟式到数字式，发展到由计算机及其丰富的软件，操作功能齐全的应变测试系统，从而实现了国产化、自动化（含数据采集和分析），多品种，高性能的电阻应变测试系统应用到各个领域之中，促进和确保了电阻应变测试系统向多功能、高精度、高稳定性和高可靠性的柔性测试技术及无线网络设计方向发展。
本文首先从电阻应变原理，应变式传感器的设计，再到电阻应变测试系统发展的三个阶段，然后介绍了电阻应变测试系统的应用技术和如何提高它的测试精度，来与国内从事电阻应变测试的同行共同讨论和探讨！二、电阻应变测试系统的主要组成及工作原理电阻应变测试是各项各业中进行结构试验和实验应力分析中最常用的方法之一，它凭借着经过严密安装在被测试件或不同弹性体上的电阻应变计，将非电量如应变、压力、温度、位移、转角、扭矩、速度和加速度等参数转换成电阻变化，并通过电阻应变电桥及数采测试系统和计算机及其控制软件，使其变为电压、电流或电功率的输出，人们把它通称为“电阻应变测试系统”，其组成的“电阻应变测试系统”，参见图1所示图1 电阻应变测试系统组成框图1、电阻应变测试的主要优缺点1）、电阻应变测试的主要优点⑴.在额定范围内应变线性好，测试精度高，应变分辨率高，如0.2～1 。
基于电阻应变片的应变应力测试的概述
基于电阻应变片的应变应力测试的概述目前，采用电阻应变片电测法进行应力应变测量是对工程结构件设计、制造、装配的可靠性和安全性进行测试、分析和评价的常用手段。
广泛应用在航空、机械、车辆、土木等工程领域…。
但是。
随着近代工业的发展。
在许多高新技术领域，如汽车、航空航天和船舶等领域，产品的结构、负载状态越来越复杂．对应力应变测试技术和测试方法也提出了更高和更新的要求．测试仪器的抗电磁干扰阅题以及接触测量所导致的被测对象动特性的变化问题等。
一．电阻应变片的测量原理：电阻应变片的基本构造：一般的应变片是在成为基底的塑料薄膜（15-16μm）上贴上由非常薄的金属箔片制成敏感栅（3-6μm），然后再在金属敏感栅上再覆盖一层绝缘膜（迭层薄膜）。
具体结构如图：工作原理：把应变片粘贴或者焊接在被测物上，使其随着被测定物的应变的一起伸缩，应变片的金属箔材就随被测物的应变变化伸缩变化，其电阻值也随伸缩开始变化，由于电阻值变化与箔材的伸缩长度成正比，通过测量应变电阻值的变化，可以测量出被测物应变的变化。
一般通过：一、用胶水粘贴在被测物上；二、焊接在被测物上。
(一) 影响电阻应变片测量的主要影响因素：1. 应变片电阻值误差小应变都有其标准的电阻值，常用的120Ω、350Ω，在测量时一般都是以标准电阻值作为计算标准。
实际的电阻值一般都有误差，如果误差过大，将引起较大的测量误差，具体误差率参考如下公式：电阻误差= （R-Ri）/ R （注：R为标准电阻值、Ri 为实际电阻值）应变片的电阻误差一般要求在0.5Ω，买好的就可以解决了。
2.应变片热输出：在应变测量过程中，温度在两方面对应变片进行影响:1、敏感栅电阻自身的热效应，敏感栅电阻自身由于受到影响，电阻会变化，2、被测试件与应变丝的材料线膨胀系数不一致，是应变片敏感栅丝产生附加形变，从而造成电阻变化。
以上两方面总的效应导致电阻热输出，这目前是电阻应变片测量中一个很主要的影响因素。
基于电阻应变片的YLR压式传感器
基于电阻应变片的YLR-3F压式负荷传感器设计，、设计任务分析采用电阻应变片设计一种电阻应变式压力传感器（0-3000kN），具体要求如下：1.正确选取电阻应变片的型号、数量、粘贴方式并连接成交流电桥；2•选取适当形式的弹性元件，完成其机械结构设计、材料选择和受力分析，并根据测试极限范围进行校核；3. 完成传感器的外观与装配设计；4. 完成应变电桥输出信号的后续电路（包括放大电路、相敏检波电路、低通滤波电路、直流放大电路）的设计和相关电路参数计算，并绘制传感器电路原理图；5. 按规范撰写一份课程设计说明书（5000字左右），说明书最后附上主要材料使用、元器件清单及价格，完成设计项目经费预算。
6•设计完成后绘制弹性元件图与机械装配图各一张（附加于图纸）】、传感器的结构设计2.1原理简述电阻应变式传感器为本设计的主要部件，传感器中的弹性元件感受物体的重力并将其 转化为应变片的电阻变化，再利用交流全桥测量原理得到一定大小的输出电压，通过电路 输出电压和标准重量的线性关系，建立具体的数学模型，在显示表头中将电压（ v ）改为质量（kg ）即可实现对物品质量的称重。
本设计所测质量范围是0-300t ，同时也将后续处理电路的电压处理为最大输出3V 。
由于采用了交流电桥，所以后续电路包括双运放高共模抑制比放大电路，线性全波检波电 路，二阶无限增益多路反馈巴特沃斯低通滤波电路，直流放大电路，以及 AD 转换和相应的数字显示。
2.2应变片工作原理电阻应变片（金属丝、箔式或半导体应变片）粘贴在测量压力的弹性元件表面上，当 被测压力变化时，弹性元件内部应力变形，这个变形应力使应变片的电阻产生变形，根据 所测电阻变化的大小来测量未知压力，也实现本次设计未知质量的检测。
设一根电阻丝，电阻率为，长度为I ，截面积为S ,在未受力时的电阻值为R= l / S -----①图一金属丝伸长后几何尺寸变化如图一所示，电阻丝在拉力 F 作用下，长度I 增加，截面S 减少，电阻率 也相应变化, 将引起电阻变化厶R ,其值为R I S , = — + R I S对于半径r 为的电阻丝，截面面积S= r 2，则有ss =2 r r。
基于压电材料的结构应变在线监测系统研究的开题报告
基于压电材料的结构应变在线监测系统研究的开题
报告
一、研究背景
压电材料具有压力和应变的灵敏度，加之其物理特性稳定和易于制造，被广泛应用于结构应变监测领域。
随着结构工程技术的发展，对结
构监测的要求越来越高，对于如何利用压电材料实现结构应变在线监测
也提出了更高的要求。
目前，国内外已有一些基于压电材料的结构应变在线监测系统的研究，但这些系统在实际应用中存在一些问题，如易受干扰、不稳定等。
因此，开展基于压电材料的结构应变在线监测系统的研究是十分必要的。
二、研究目的
本研究旨在设计和研究一种基于压电材料的结构应变在线监测系统，可以实时监测结构的应变状态，对不同的结构进行有效的实时监测和预警。
三、研究内容
1. 压电材料特性分析：对常用压电材料的物理性质进行分析，探究
不同材料对应力响应的差异。
2. 压电结构设计：基于压电材料的应变敏感特性，设计压电结构，
实现压力和应变的灵敏度。
3. 监测系统设计：设计相应的检测装置和数据采集系统，实现压电
材料的电信号采集和处理，完成结构应变在线监测系统的设计。
4. 工程应用实测：选择不同的结构进行实际应用实测，并验证系统
的准确性和稳定性。
四、研究意义
本研究可以提高结构应变监测系统的精度和稳定性，为实现结构的安全运行提供可靠的技术手段，并对相关领域的理论研究和工程应用具有重要的参考价值。
机电液压控制设计研究方针第2章应变式传感器_百解读
昭社爭2章应变式传感器应变式传感器2.1电阻应变效应2.2应变计的主要特件2.3应变计的粘贴2.4电桥原理及电阻应变计桥路2.5温度误差及其补偿2.6电阻应变仪2・7应变式传感器2・8几种新型的微应变式传感器-血一第2卒心变式传感器___________________________2.1电阻应变效应应变式传感器是利用电阻应变效应做成的传感器, 是常用的传感器Z-o应变式传感器的核心元件是电阻应变计，本章将先以较人篇幅对其加以介绍，然后再介绍应变式传感器。
电阻应变计，也称应变计或应变片，是一种能将机械构件上的血变的变化转换为电阻变化的传感元件。
图2」为其构造简图。
扌非列成网状的启i阻金属丝、栅状金属箔或半&休片构成的敏感栅1,用粘合剂贴在绝缘的某片2上。
敏感栅上贴有盖片（即保护片）3。
遊L芻2聿心变式传感黠___________________________电阻丝较细，一般在0.015~0.06 mm,其两端焊冇较粗的低阻镀锡铜丝（0」~0.2mm） 4作为引线，以便与测量电路连接。
图2」中，1称为应变计的标距,也称（基）栅长，a称为（基）栅宽,lXa称为应变计的使用面积。
2“血变式传感粵■ ■- ■ ■ ■图2・1电阻应变计构造简图「血一第2卓血变A ■传感器 ________________________2.1.1电阻应变效应长为/、截面积为A 、电阻率为p 的金丿成或半导体丝, 电阻 IR = p — A若导电丝在轴向受到应力的作用，戏反度变化△/,截 面积变化AA,电阻率变化Z\p,而引起电阻变化AR-则A/? A/ AA △/?1 = 「'■ — ■ + ‘R I A p设电阻丝为闘形截面.直径为d, W负L 第2章应变式传感霉AA 2AJ ~A =~d~\d!d~~ MHA/? A/zl 小 An , M 右=〒（1十2“）十丄=心〒 R Ip I . A/?//? T_ Ap/p k （｝ = --------- = 1 + 2“ + —―- •… A///有 式中 A///42阜心变人传或器为单根导电丝的灵墩系数，衣示当发牛应变时，具电阻变化率与其应变的比值。
基于电阻应变测试的大型原油储罐弯曲应力检测
基于电阻应变测试的大型原油储罐弯曲应力检测随着石油工业的不断发展和技术的不断提高，大型原油储罐在石油生产过程中扮演着越来越重要的角色，但是长期使用和自然因素的影响，储罐往往会面临着一定的受力问题。
其中，储罐的弯曲应力问题尤为引人关注，因为弯曲应力往往会导致储罐的变形、漏油等安全问题的出现。
为了及时发现并解决储罐的弯曲应力问题，工业界引入了电阻应变测试技术。
电阻应变测试是通过在储罐表面粘贴感应应变计来实时测量储罐表面的应变值，从而计算出储罐的弯曲应力值。
这种方法具有测量快速、灵敏度高、误差小等优点，被广泛应用于储罐、管道等大型设备的安全控制和检测领域。
电阻应变测试的核心是应变计，应变计通常由铜-锰或者金属箔制成，具有较大的应变范围和较高的灵敏度。
在测试时，先在储罐表面清洗干净，再将应变计粘贴在储罐表面，形成一定的粘合。
在储罐负载时，应变计会受到储罐表面的应变作用，产生电阻值的变化，通过接收器和计算机等设备记录和分析电阻值，就可以计算出储罐表面的应变值，从而得到储罐的弯曲应力值。
电阻应变测试在储罐检测领域的应用还具有以下优点：1、应变计的防腐性好，可以适应多种工业环境，如在海洋或者油田等恶劣的环境下仍能保持精度稳定；2、应变计的成本较低，相对于其他测试设备而言，成本较低，使用周期也较长，可以节省企业的检测成本和时间；3、电阻应变测试可以进行远程监控，通过无线传输技术，可以实现对储罐的远程监测，方便使用和维护。
但是，在实际应用中，电阻应变测试也存在一些限制性问题，主要体现在以下几个方面：1、储罐的表面不平整、不规则等情况会极大影响测试精度，需要进行前期正确的准备工作；2、储罐表面的温度、湿度等环境因素会对测试结果产生干扰，需要作出相应的校准；3、受到多种力的影响，如压缩力、扭矩力等，如果不加以区分和修正，会影响测试准确度。
电阻应变测试技术对于大型原油储罐的弯曲应力检测是一项十分重要的技术手段，在不断技术创新的推动下，其优化与改进工作仍在不断进行之中。
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［ ］ 西 门子 （ １ 中国） 限公 司 自动化 与驱动集 团． 有 深入浅 出西
３ ２
液压 与 气动
２１ 第 １ ０ ０年 ２期
图 １ 液 压 管 的 剖 面 图
１柱塞泵 ．
２齿轮泵 ．
３ 变 频 电机 ．
４过滤器 ．
５ 截 止 阀 ．
６电磁溢流阀 ．
７压力表 ．
８ 电磁 换 向 阀 ９ 马 达 ． ． １ ． 热 器 １散
目前 用 于液压 系统 状态 监 测 的参 数 中油 液压 力信
号是 最直 接 、 易 获 得 的 。我 们 通 过 理 论 分 析 和 大量 最
的实 验研 究 ， 出了一 种 基 于 电阻 应 变计 的 液压 系统 提
应变监 测 技术 。该 技术 主要 是通 过粘 贴 在管路 上 的应 变片 （ 电 阻应 变 计 ） 应 变 来 反 映 系 统 油 液 压 力 变 即 的
ｗｉｈ ｒ ｓ ｓａ ｅ ｓｒ ｉ ａ ｇ ｔ ｅ ｉ ｔ ｎｃ ｔａ ｎ ｇ ｕ ｅ
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图 ７ 远 景 照 片
［ ］ 田玲 ． ５ 快速组合气 动实验 台 Ｐ Ｃ电控系统 ［ ］ 机床与液 Ｌ Ｊ．
压 ，０ ２ （ ） ２ ０ ，６ ．
ห้องสมุดไป่ตู้
参考文献 ：
［ ］ 张志会 ， ６ 熊瑞 平 ， 烨 ， 中凡． 种基 于 Ｐ Ｃ控制 的五 冯 袁 一 Ｌ
个 自由度气动配料机械手 ［ ］ 液压 与气 动 ，０ ０ （ ） Ｊ． ２ １ ，２ ．
化情况 。通 过对 监 测信 号 的提 取 和分 析 ， 明 了液 压 说 系统管 路设 计应 减 少 弯管 数 量 ， 优 先 选 取 主油 路 上 并 的测点 进行 监测 ， 阐述 了如何 选 取信 号 检 测 桥 路 和 应 变监测 信 号 。因此 ， 压 系 统 应 变 监测 技 术 的应 用 前 液
因此 ， 时有 效地 监测 、 防 和预报 液压 系统 的运行状 及 预
态 就显得 尤 为重要 。
压 的作 用 ， 而外压 常 常被 忽 略不 计 （ Ｐ ０ ， 管 壁 即 ＝ ） 其 单元 体受 力 分析 如 图 ２所 示 … 。
根据 轴对 称 性 ， 用 于单元 体 柱 面 Ⅱ 作 ｄ上 的径 向应 力 和作 用 于径 向面 口 的周 向应力 。 只是 ｒ ６上 都 的 函数 ， ０ 与 角无 关 ， 而且 单元 体周 围 四个 面上 剪力作 用
收稿 日期 ：０ ００ －７ ２ １ －６０ 作 者简介 ： 李敏 哲 （ ９ ９ ） 男 ， 西西 安人 ， １７ 一 ， 陕 工程 师 ， 硕士 ， 主要从事 特种 阀门研发 、 液压设备状态监 测及故 障诊 断等方 面
的工作。
门子 ｓ ＿０ Ｌ 第 ３版 ） Ｍ］ 北京 ： ７２０Ｐ Ｃ（ ［ ． 北京航 空航天大学
２１ ０ ０年 第 ｌ ２期
液 压 与 气动
３ １
基 于 电 阻 应 变 计 的 液 压 系统 应 变 监 测 技 术 研 究
李 敏 哲 杨 军 社 ， ，陈 海 霞
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｙ ｒ ｕ ｉ ｙ ｔ ｍ’ ｓｒ ｉ ｎ ｔ ｒｎ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓ ａ ｃ ｆｈ ｄ ａ ｌ ｓ ｓｅ Ｓ ｔａｎ ｍｏ ｉ ｉ ｇ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｃ ｏ
出 版 社 ，０ ７ ２０．
［］ Ｓ ２ ＭＣ（ 国 ） 限 公 司． 代 实 用 气 动 技 术 （ ２版 ） 中 有 现 第 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 械工业出版社 ，０ ３ 机 ２０．
［ ］ 洪 志育． ３ 例说 Ｐ Ｃ Ｍ］ 北京 ： 民邮电出版社 ，０ ６ Ｌ ［ ． 人 ２０ ． ［ ］ 游有 鹏． ４ 液压 与气 压传 动 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 科学出版社 ，０ ８ ２０ ．
ｌ． ０ 比例 溢 流 阀
图 ４ 实 验 系统 原 理 图
图 ２ 管臂单元体受力分析图
为零 。 以 和 。 是 主应力 。 所 都 因此 根据 实际应用 中主应 力 方 向已知 的平 面应 力 测量 方法 ， 管路应 变 片粘 贴 时 只需 沿 主应 力 方 向贴 两个 应变 片 ， 同时采取 温度补 偿措 施 即可 ， 其贴 片方 式
随着 自动化程 度 的不 断 提 高 ， 代 的液 压 系 统 已 现 经 向质量 轻 、 体积 小 、 压 化 、 率 密 度 大 和 变 压力 等 高 功 方 向发展 ， 人们 迫 切希 望提 高 系统 的可靠 性 与安 全性 。
布有 关 ， １为 液 压 管 的剖 面 图 ， 和 Ｐ 别 为 管壁 图 Ｐ 分 所 受 的内压 和外 压 。在 管路 受力 分析 中往 往 只考虑 内
摘
要 ： 文 以机 械 工程 中液 压 系统 为研 究对 象 ， 理 论分 析 和 大量 实验研 究 的基 础 上 ， 出 了一 种 基 该 在 提
于 电阻应 变计 的液压 系统 应 变监 测技 术 。通过 对监 测信 号 的提 取 和 分析 ， 出 了如何 选取 监 测 点及 信 号检 给
测桥 路 和应 变监 测信 号 。应 用分析 表 明 ： 变监 测技 术适 合 于工 业现 场液 压 系统 的在 线监 测 ， 于提 高液压 应 对
系统性 能是 实用有效 的 。 ．
关键 词 ： 液压 系统 ； 阻应 变计 ； 变监 测 电 应
中图分 类号 ：Ｈ１ ７ 文 献标 识码 ： 文 章编 号 ：０ ０４ ５ （０ ０）２０ ３ －４ Ｔ ３ Ｂ １０ －８ ８ ２ １ １ －０ １０
引 言
景 十分 广 阔 。
１ 管路 应 变片粘 贴 方式 管 路应 变片 的粘 贴方 式 主要 与液 压管路 的压力 分