应变片测量组桥方式
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。
测量电桥应用的试验
测量电桥应用的试验一、实验目的：掌握测量电桥的应用，练习各种组桥并比较测量灵敏度。
二、实验原理：通过应变片可以将试件的应变转换为应变片的电阻变化，通常这种变化是很小的。
要实现测量，必须用适当的办法检测电阻值的微小变化。
为此，一般是把应变片接入某种电路，使电路输出一个能模拟这个电阻变化的电信号。
常用的电路有三种，即电位计、惠斯登电桥和双恒流源电路。
应变电桥一般采用交流电源，因而桥臂不能看作是纯阻性的，这将使推导变得复杂，对于直流电桥和交流电桥而言，其一般规律是相同的，为了能用简单的方式说明问题，我们分析直流电桥的工作原理。
（一）直流电桥在图1-1中，设电桥各桥臂电阻分别为R 1、R 2、R 3、R 4，其中的任意一个都可以是应变片电阻。
图1-1 直流电桥电桥的A 、C 为输入端，接上电压为U AC 的直流电源，而B 、D 为输出端、输出电压为U BD ，且4411R I R I U U U AD AB BD −=−= （a ）由欧姆定律知)((344211R R I R R I U AC +=+=）＝固有344211R R U I R R U I ACAC +=+=， 将I 1，I 4代入（a ）式经整理后得到))((43214231R R R R R R R R U U ACBD ++−= （1－1）当电桥平衡时，U BD ＝0。
由（1－1）式可得电桥平衡条件为4231R R R R = （1－2）设电桥四个臂的电阻R 1＝R 2＝R 3＝R 4，均为粘贴在构件上的四个应变片，且在构件受力前电桥保持平衡，即U BD ＝0，在构件受力后，各应变片的电阻改变分别为△R 1、△R 2、△R 3和△R 4，电桥失去平衡，将有一个不平衡电压U BD 输出，由（1－1）式可得该输出电压为))(())(())((4433221144223311R R R R R R R R R R R R R R R R U U ADBD Δ++Δ+Δ++Δ+Δ+Δ+−Δ+Δ+=将（1－2）式代入上式，且由于△R 1«R 1，可略去高阶微量，故得到)(444332211R R R R R R R R U U AC BD Δ−Δ+Δ−Δ=根据KRR /Δ=ε，上式可写成 )(44321εεεε−+−=KU U AC BD （1－3） 上式表明：4KU AC 为一常数，由应变片感受到得)(4321εεεε−+−，通过电桥可以线性地转变为电压的变化U BD 。
2024年试验检测师之桥梁隧道工程通关题库(附带答案)
2024年试验检测师之桥梁隧道工程通关题库(附带答案)单选题（共45题）1、锚杆杆体长度必须与设计相符，用直尺测量，长度不得小于设计长度的（）。
A.90%B.95%C.100%D.105%【答案】 C2、混凝土的劈裂强度是测定混凝土立方体试件的（）。
A.抗压强度B.抗劈强度C.抗拉强度D.抗剪强度【答案】 C3、某钻孔灌注桩采用正循环钻孔，一般地层的护壁泥浆含砂率一般要求为（）A.小于等于8%B.8%-4%C.小于等于6%D.小于等于4%【答案】 B4、对于一般的桥梁结构，基频取（）。
A.第一阶固有频率B.第二阶固有频率C.第三阶固有频率D.第五阶固有频率【答案】 A5、下列细度模数为（）的砂属于细沙。
A.1.0B.1.5C.2.0D.2.5【答案】 C6、预应力混凝土用钢绞线验收时，每批钢绞线的质量不得大于（）。
A.20tB.30tC.60tD.100t【答案】 C7、关于隧道围岩声波测试的相关表述,不正确的选项（）。
A.可测定围岩内部位移B.可获取岩体完整性参数C.可提供围岩分类参数D.可测定围岩松动圈范围【答案】 A8、利用电阻应变片测量结构静应力（静应变）时,常用桥路组合方式是（）。
A.1/4桥B.半桥C.3/4桥D.全桥【答案】 B9、测量石料试样单轴抗压强度时连续均匀地加荷，加荷速度取每秒钟（）。
A.（0.3-0.5）MPaB.（0.5-0.8）MpaC.（0.5-1.0）MPaD.（1.0-1.5）MPa【答案】 C10、隧道开挖要求拱脚、墙脚以上（）范围内严禁欠挖。
A.0.5mB.1.0mC.1.5mD.2.0m【答案】 B11、对于中硬岩的炮眼痕迹保存率应大于（）。
A.80%B.70%C.50%D.40%【答案】 B12、洪灾过后,应立即组织进行（）。
A.经常检查B.定期检查C.日常巡查D.特殊检查【答案】 D13、某在用钢筋混凝土拱桥,交通繁忙且重车较多,需对进行桥梁承载能力的检测评定,试完成以下相关分析和检测评定。
金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较
一、简介一、FB716-II 型物理设计性（传感器）实验装置1．传感器实验台部分：装有双平行振动梁（包括应变片上下各2片、梁自由端的磁钢）、双平行梁测微头及支架、振动盘（装有磁钢、用于固定霍尔传感器的二个半圆磁钢、差动变压器的可动芯子），安装时可参考第三部分结构图片及安装说明。
2．九孔实验板接口平台部分：九孔实验板作为开放式和设计性实验的一个桥梁（平台）； 3．JK-20型频率振荡器部分：含音频振荡器和低频振荡器； 4．JK-19型直流恒压电源部分：提供实验时所必须的电源；5．处理电路模块部分：电桥模块（提供元件和参考电路，由学生自行搭建）、差动放大器、移相器等模块组成。
二、主要技术参数、性能及说明： 1．FB716-II 传感器实验台部分：双平行振动梁的自由端及振动盘装有磁钢，通过测微头或激振线圈接入低频振荡器0V 可做静态或动态测量。
应变梁：应变梁采用不锈钢片，双梁结构端部有较好的线性位移。
传感器：（1）差动变压器：量程：mm 5≥；直流电阻：ΩΩ10~5；由一个初级、二个次级线圈绕制而成的透明空心线圈，铁芯为软磁铁氧体。
（2）应变式传感器：金属箔式应变片阻值：350Ω；应变系数：2 。
2．信号处理及变换（有电源极性接反保护）：（1）电桥模块：提供相关参数的器件，由学生根据实验需要自行搭建。
（2）差动放大器：通频带kHz 10~0可接成同相、反相、差动结构，增益为100~1倍的直流放大器。
3．振动梁、测微头：双平行式悬臂梁一副（装有应变片与振动盘相连），梁端装有永久磁钢、激振线圈和可拆卸式螺旋测微头，可进行压力位移与振动实验。
4．19JK −型直流恒压电源部分：直流V 15±，主要提供给各芯片电源：V 6 ,V 4 ,V 2±±±分三档输出，提供给实验时的直流激励源； V 12~0：A 1ax Im =作为电机电源或作其它电源。
三、附录附录部分主要包括实验时的结构安装图示和各模块的电气连接图示说明，以及实验中的相关参考信息。
实验2：应变片全桥性能实验
实验2 应变片全桥性能实验一、实验目的：了解应变片全桥工作特点及性能。
二、基本原理：1. 应变片的基本原理：电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。
一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。
此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。
它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测，如力、压力、加速度、力矩、重量等，在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。
2. 应变片的电阻应变效应：所谓电阻应变效应是指具有规则外形的金属导体或半导体材料在外力作用下产生应变而其电阻值也会产生相应地改变，这一物理现象称为“电阻应变效应”。
以圆柱形导体为例：设其长为：L 、半径为r 、材料的电阻率为ρ时，根据电阻的定义式得：2ρρπ==g L L R A r ..................(1-1) 当导体因某种原因产生应变时，其长度L 、截面积A 和电阻率ρ的变化为dL 、dA 、dρ相应的电阻变化为dR 。
对式（1—1）全微分得电阻变化率 dR/R 为：2ρρ=-+dR dL dr d R L r ..................(1-2) 式中：dL/L 为导体的轴向应变量εL ; dr/r 为导体的横向应变量εr 。
由材料力学知识可得：εL = - μεr ..................(1-3)式中：μ为材料的泊松比，大多数金属材料的泊松比为0.3～0.5左右；负号表示两者的变化方向相反。
将式（1-3）代入式（1-2）得：()12ρμερ=++dR d R ..............(1-4)，该式说明电阻应变效应主要取决于它的几何应变（几何效应）和本身特有的导电性能。
3. 半导体的应变灵敏度：主要取决于其压阻效应；dR/R<≈dρ⁄ρ。
应变片-实验指导书
静态电阻应变仪操作及应变片组桥实验1 实验目的⑴掌握静态电阻应变仪的使用方法；⑵了解电测应力原理，掌握直流测量电桥的加减特性；⑶分析应变片组桥与梁受力变形的关系，加深对等强度梁概念的理解。
2 设备仪器⑴50KN电子万能试验机一台；⑵静态电阻应变仪一台；⑶等强度测试梁一套。
3 实验原理图2－１实验装置图实验装置如图2－1，梁的厚h=11.65mm 、宽b（X）=X/9 ，在X=200mm和X=300mm 处梁的上下表面沿对称轴方向粘贴了四片电阻应变片Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3、Ｄ4。
电阻片阻值：120Ω，灵敏度系数：2.12，电阻片长：5mm。
由这四个电阻片在静态电阻应变仪上接成不同的测量桥路进行测量可以熟练掌握应变仪的使用。
实验中，要明确电阻应变片和静态电阻应变仪的测量原理： ⑴电阻应变片测量原理目前常用的箔式电阻应变片是用0.003~0.01mm 高阻抗镍铜箔材经化学腐蚀等工序制成电阻箔栅，然后焊接引出线，涂上绝缘胶粘固到塑料基膜上。
使用时，只须把基膜面用特制胶水牢固粘贴到构件的测点处。
这样当构件受力变形时电阻应变片亦随之变形，则电阻应变片的电阻值将发生改变。
其特性关系为：ΔR/R 0∕ΔL/L 0=K即是说，应变片电阻的改变率与长度的改变率的比为一常数K ，而长度的改变率ΔL/L 0=ε。
常数K 也称电阻应变片的灵敏系数，电阻应变片作为产品出厂时会给出K 、R 0、L 0 。
因此，只要有专门的电子仪器能测出应变片的电阻改变率ΔR/R 0，即可完成应力测量σ=E ε 这种专门的电子仪器已广泛应用，就是静态电阻应变仪。
⑵静态电阻应变仪测量原理静态电阻应变仪是依据惠斯顿电桥原理进行测量的。
惠斯顿电桥如图2－2所示：图2—2 惠斯顿电桥若在节点A 、C 之间给一直流电压V AC ，则B 、D 之间有电压输出V BD ，且V BD =（R 1R 3-R 2R 4）V AC /（R 1+R 2）（R 3+R 4），当R 1R 3=R 2R 4时，称电桥满足平衡条件，此时V BD =0，且由该电桥特性知当 R 1=R 2=R 3=R 4=R 时，电桥为全等臂电桥。
应变片在测量中的布片组桥方法
六、数据记录
桥路图
应变片编号
应变读数（µε）
桥臂系数
拉
弯
扭
拉伸
全桥
1、2、3、4
30
31
30
2（µ+1）
67
65
66
弯曲
半桥
1、3
17
22
22
2
41
48
46
扭转
全桥
5、6、7、8
69
73
70
4
141
142
141
七、分析说明与结论
分析在不同的布片、组桥方案下各观测值之间的关系。
应变片在测量中的布片组桥方法
课程名称:机械工程测试技术 所在学院:车辆与能源学院 所在班级:车辆工程12-1班 小组成员:常浩 孙庆杰 马世辰 指导教师:刘丰 2015年4月
一、摘要
悬臂梁在多种外力的共同作用下产生复合变形时，研究 如何只测量其中某单一应变成分，排除其它应变量的影 响。在已完成实验1-6的基础上，注重学习实际测量中布 片组桥技术的具体应用。将电阻应变电桥的和差特性应 用于实际测量中，可以对受几种形式（拉伸/压缩、弯曲、 扭转等）的力共同作用而产生复合应力/应变的试件，做 到只测量其中某一应力/应变值而排除其它不需要测量的 应力/应变成分干扰。这需要对被测量构件的受力状态做 具体分析，正确地布片与组桥。本实验利用拉压弯扭实 验装置研究如何针对具体受力情况进行测量和分析。通 过布片组桥测得物体在受外载荷作用下的变形。
总之，这次三级项目的实践让我们受益匪浅。
九、组内分工
常浩：实验、项目报告
金属箔式应变片-单臂,半桥,全桥比较实验报告
金属箔式应变片-单臂,半桥,全桥比较实验报告实验目的
本实验旨在比较单臂、半桥和全桥金属箔式应变片三种桥式应变测量方式的各项性能
指标，以确定实验系统采用哪种应变电阻测量方式更为合适。
实验原理
金属箔式应变片是一种通过钢带和金属铋素材以及其他电子组件构成的应变测量系统，它以电阻变化反映外力作用于它所处位置上应变参数比如应力、压力、位移等的变化。
桥
式应变测量系统主要把箔式传感器通过桥式电路连接，采用桥式方式结成形成的放大系统，以及与之相配的信号处理装置，能够检测更小的微小应变，从而实现压力、位移等多变量
的实时测量。
实验装置
在实验中，我们使用了一台微工控机，一台注塑机（模具温度可调），10只单臂、半桥和全桥金属箔式应变片，三种不同的应变测量系统，以及一套由计算机驱动的数据采集
系统。
实验方法
1.首先，我们调节注塑机的温度到所测试的温度等级，保持它处于恒定的温度状态。
2.然后，给定三种桥式应变片金属箔所处的表面位置，将10只应变片分别安装在相
同位置，连接到同一个微控机上。
3.在测试温度范围内，做240次应力波动，每次应力值为奇数，持续时间为一小时。
4.计算一小时内每只应变片的平均应变值，并记录三种应变测量方式的误差。
5.回算比较三种金属箔式应变片的应变特性，最终选出最佳的应变测量方式。
实验结果
在实验中，通过比较计算得出的结果，可以看到半桥式箔式应变片的平均应变值小于
单桥式和全桥式，误差也最小，使用效果最好。
因此在实际系统中采用半桥式的应变测量
更为合适，能够取得更高的测量精度和可靠性。
实验一 应变片单臂、半桥、全桥实验
实验一金属箔式应变片——单臂、半桥、全桥性能实验一、实验目的:了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度，得出相应的结论。
二、基本原理:电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为：ΔR/R=Kε式中ΔR/R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数，ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反应了相应的受力状态。
对单臂电桥输出电压U01=EKε/4。
当两片应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压U02=EK/ε2。
全桥测量电路中其桥路输出电压U03=KEε。
其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温度误差均得到改善。
三、需用器件与单元：应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表(自备)。
四、实验步骤：1、根据图(1-1)应变式传感器已装于应变传感器模板上。
传感器中各应变片已接入模板的左上方的R1、R2、R3、R4。
加热丝也接于模板上，可用万用表进行测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω，加热丝阻值为50Ω左右。
图1-1 应变式传感安装示意图2、接入模板电源±15V(从主控箱引入)，检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模板调节增益电位器R w3顺时针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零，方法为将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上数显表电压输入端Vi相连，调节实验模板上调零电位器RW4，使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V档)。
关闭主控箱电源。
3、将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模板左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7模块内已连接好)，接好电桥调零电位器R w1，接上桥路电源±4V(从主控箱引入)如图1-2所示。
材料力学实验大纲
一、实验项目与内容：1、应变测量组桥实验 1.5 学时基本实验实验目的及主要内容：（1）了解电阻应变片测量应变的原理（2）了解电阻应变仪的工作原理，掌握本型号电阻应变仪的使用（3）掌握电阻应变片在测量电桥中的各种组桥方式2、等强度梁应变测定实验 1.5 学时基本实验实验目的及主要内容：（1）熟练掌握本型号电阻应变仪的使用（2）测定等强度梁上已粘贴应变片处的应变，验证等强度梁各横截面上应变（应力）相等3、纯弯曲正应力测定实验 2 学时基本实验实验目的及主要内容：（1）用电测法测定梁纯弯曲时沿其横截面高度的正应变（正应力）分布规律（2）验证纯弯曲梁的正应力计算公式（3）掌握本型号电阻应变仪的使用4、机械性能实验（拉、压、扭） 3 学时基本实验实验目的及主要内容：（1）测定低碳钢拉伸时的屈服极限σs1 ，强度极限σb ，断后伸长率δ和断面收缩率ψ（2）测定铸铁拉伸时的强度极限σb（3）观察低碳钢拉伸过程中的各种现象(包括屈服、强化和颈缩等)，并绘出拉伸曲线（4）观察并比较低碳钢、铸铁压缩时的变形和破坏现象（5）观察并比较低碳钢、铸铁扭转时的变形和破坏现象（6）熟悉试验机和其他有关仪器的使用5、光弹性测试方法实验 2 学时基本实验实验目的及主要内容：（1）了解光弹性仪器各部分名称和作用，掌握光弹性仪器的使用方法（2）观察光弹性模型受力后在偏振光场中的光学效应，加深对典型模型受力后全场应力分布情况的了解（3）观察等差线和等倾线，学会判别等差线和等倾线6、压杆稳定实验 2 学时基本实验实验目的及主要内容：（1）观察并用电测法确定两端铰支和一端铰支，一端固支约束条件下细长压杆的临界力（2）理论计算上述两种约束条件下细长压杆的临界力并与实验测试值进行比较7、薄臂圆管弯扭组合变形应变测定实验 2 学时综合实验实验目的及主要内容：（1）用电测法测定平面应力状态下主应力的大小及方向（2）测定薄壁圆管在弯扭组合变形作用下，分别由弯矩、剪力和扭矩所引起的应力8、电阻应变片粘贴实验 2 学时综合实验实验目的及主要内容：（1）初步掌握常温电阻应变片的粘贴技术（2）初步掌握导线焊接技术（3）了解应变片防潮和检查等9、材料弹性常数 E、μ测定实验 2 学时综合实验实验目的及主要内容：（1）用自己粘贴的电阻应变片测量材料弹性模量E和泊松比μ。
应变片测量组桥方式
下图为1/4桥（类型I ）轴向应变配置中的应变计电阻:下图为1/4桥（类型I ）弯曲应变配置中的应变计电阻:单个有效应变计元素位于轴向或弯曲应变的主方向。
具有补偿电阻（1/4桥完整电桥结构电阻）和半桥完整桥结构电阻。
温度变化可降低测量精度。
1000 口£时的灵敏度为〜0.5 mV out/ V EX输入。
上级主题：应变计电桥配置相关概念电桥传感器换算1/4 桥（类型I ）的电路图RE)R i是半桥的完整电桥结构电阻。
R 2是半桥的完整电桥结构电阻。
R 3是1/4桥的完整电桥结构电阻，称为补偿电阻。
R 4是用于测量伸展应变（+ £）的有效应变计元素。
V EX 是激励电压。
R L 是导线电阻。
VCH 是测量电压。
通过下列方程将1/4桥配置的电压比率转换为应变单位。
有效应变计元素和无效应变计元素（ 1/4桥的温度传感元素，称为补偿电阻）。
有效元素位于轴向或 弯曲应变的方向。
补偿应变计位于连接至应变样本的温度电阻附近，但并未连接至应变样本，通常平行或 垂直于主要的轴向应变方向。
该配置常被误认为是半桥（类型效元素且连接至应变样本，用于测量泊松比的效应。
完整桥结构电阻可使半桥保持完整。
可补偿温度对测量产生的影响。
1000 口£时的灵敏度为〜0.5 mV out / V EX 输入。
V r 是虚拟通道用于电压 —应变转换方程的电压比率， GF 是应变计因子，R L 是导线电阻，R g 是额定应变计电阻。
下图为 1/4桥（类型 II ）轴向应变配置中的应变计电阻:下图为 1/4桥（类型 II ）弯曲应变配置中的应变计电阻:I ）配置，在半桥（类型I ）配置中，R 3为有 1/4桥 （类型II ）的应变计配置具有下列特性:。
公路检测工程师《桥梁隧道工程》试题及答案(最新)7
公路检测工程师《桥梁隧道工程》试题及答案(最新)1、[判断题]对于公路桥梁工程可采用重型或超重型动力触探试验，根据原铗道部行业标准《铁路工程地质原位测试规程》(TB10018-2003)测定中砂以上的砂类土和碎石类土的地基承载力。
()A.正确B.错误【答案】A【解析】圆锥动力触探试验是以贯入一定深度的锤击数作为触探指标，通过与其他室内试验和原位测试指标建立相关关系获得地基土的物理力学性质指标，从而评价地基土的性质。
根据试验结果，可进行地层的力学分层、评价地基的密实度以及地基承载力。
目前交通运输部行业标准尚未就动力触探试验结果如何评价地基土的性质作出明确规定，工程上大多采用原铁道部行业标准《铁路工程地质原位试验规程》(TB10018-2018)确定中砂以上的砂类土和碎石类土的地基承载力。
2、[单选题]隧道粉尘浓度检测应在风筒出口后面距工作面()处采样。
A.1~2mB.2~4mC.4~6mD.6~10m【答案】C3、[单选题]根据检算系数Z，计算桥梁荷载效应与抗力效应比值小于()时，应判定桥梁承载能力满足要求。
A.1.2B.1.05C.1.0D.0.95【答案】B【解析】桥梁荷载效应与抗力效应比值在0.95~1.05时，应判定桥梁承载能力满足要求。
4、[单选题]采用取芯法检测单个构件的混凝土强度，有效芯样试件的数量不应小于()个。
A.3B.5C.6D.15【答案】A【解析】应注意区分按单个构件和批量构件检测对芯样数量的区别。
采用取芯法检测单个构件的混凝土强度时，有效芯样数量不应少于3个，构件尺寸较小时不得少于2个;检测批量构件的混凝土强度时，芯样数量应根据检测批的容量确定，标准芯样的最小样本量不宜少于15个，小直径芯样的最小样本量应适当增加。
5、[单选题]隧道开挖超前锚杆宜和钢架支撑配合使用，外插角宜为()。
A.1-2°B.5-10°C.5-20°D.5-30°【答案】C6、[判断题]盆式支座成品检测项目为竖向承载力、水平承载力、摩擦系数和转动试验。
应变片单臂、半桥、全桥性能实验
1、将托盘安装到传感器上
2、测量应变片的阻值
• 当传感器的托盘上无重物时，分别测量应变片R1、R2、R3 、R4的阻值。在传感器的托盘上放置10只砝码后再分别测量 R1、R2、R3、R4的阻值变化，分析应变片的受力情况（受 拉的应变片：阻值变大，受压的应变片：阻值变小。）。
3、实验模板中的差动放大器调零
• 关闭主机箱电源，按示意图接线，将±2V～±10V可调电源调 节到±4V档。检查接线无误后合上主机箱电源开关，调节实验 模板上的桥路平衡电位器RW1，使主机箱电压表显示为零；在 传感器的托盘上依次增加放置一只20g砝码(尽量靠近托盘的中 心点放置)，读取相应的数显表电压值，记下实验数据填入表2 。
表3 全桥性能实验数据
重量(g) 电压(mV)
0 0
7、根据表3实验数据作出实验曲线， 计算灵敏度S＝ΔV/ΔW，非线性误差δ。
五、思考题
• 1、半桥测量时两片不同受力状态的电阻应变片接 入电桥时，应放在：（1）对边（2）邻边。 • 2、应变片全桥性能实验测量中，当两组对边（ R1、R3为对边）电阻值R相同时，即R1＝R3， R2＝R4，而R1≠R2时，是否可以组成全桥：（1 ）可以（2）不可以。为什么？ • 3、根据实验单臂、半桥和全桥输出时的灵敏度和 非线性度，从理论上进行分析比较。经实验验证 阐述理由（注意：单臂、半桥和全桥中的放大器 增益必须相同）。
式中：dL/L为导体的轴向应变量εL; dr/r为导体的横向应变量εr
由材料力学得：εr= - μεL 代入上式
式中：μ为材料的泊松比，大多数金属材料的泊松比为0.3～0.5 左右；负号表示两者的变化方向相反。
说明电阻应变效应主要取决于它的几何应变（几何效 应）和本身特有的导电性能（压阻效应）。
2024年试验检测师之桥梁隧道工程真题精选附答案
2024年试验检测师之桥梁隧道工程真题精选附答案单选题（共45题）1、利用电阻应变片测量结构静应力（静应变）时,常用桥路组合方式是（）。
A.1/4桥B.半桥C.3/4桥D.全桥【答案】 B2、隧道用土工织物试样调湿与饱和的温度、湿度条件为（）。
A.温度为20℃±2℃、相对湿度为65%±5%B.温度为20℃±2℃、相对湿度为75%±5%C.温度为23℃±2℃、相对湿度为65%±5%D.温度为23℃±2℃、相对湿度为75%±5%【答案】 A3、在采用钢筋探测仪进行构件混凝土内部钢筋保护层厚度测试时，如出现实测钢筋的根数、位置与设计有较大偏差的情形，以下处理方式正确的是（）。
A.判定该构件不满足要求B.如实测钢筋的实际根数多于设计、位置有利，可不作处理C.应选取不少于30%的已测钢筋，且不少于6处采用钻孔、剔凿等方法验证D.按抽检数量加倍的方式继续测试【答案】 C4、根据止水带材质和止水部位可采用不同的接头方法,对于塑料止水带,其接头形式应采用（）。
A.搭接或对接B.搭接或复合接C.复合接或对接D.以上均不能采用【答案】 A5、回弹仪率定时，弹击杆应分（）次旋转，每次旋转宜为90°。
A.2B.3C.4D.5【答案】 C6、锚杆间距和排距是非常量要的施工参数，若围岩级别为V级，其锚杆间距不得大于（）。
A.1.0mB.1.2mC.1.4mD.1.5m【答案】 D7、高速公路运营隧道二次衬砌进行地质雷达无损专项检测。
A.9.50C.7.50D.6.25【答案】 D8、钢绞线强度标准值一般是根据（）确定的。
A.屈服强度B.抗拉强度C.名义屈服强度D.与强度无关【答案】 B9、混凝土收缩试验，试件在恒温恒湿养生时，相邻试件之间应至少留有（）间隙。
A.10mmB.20mmC.30mmD.40mm【答案】 C10、回弹值测量完毕后，应选择不小于构件（）的测区在有代表性的位置上测量碳化深度值。
电阻应变及测量桥路
如果各桥臂阻值变化则输出电压式中用 Ri Ri
第十四页，共28页。
如果各桥臂阻值变化则输出电压式中用
Ri Ri
BD两端的输出电压为：
U UR RR RR RR RR RR RR RR R B DA( C1 1 1 1 3 2 3 2 ) 3 2 ( 3 2 4 4 4 4 )
用此应变片用于测量2MPa的应力时，其电阻的变化为:
RRK 0.00 24
第十二页，共28页。
RRK 0.00 24
显然 R 太小了。为了便于测量，需将应变片的电阻变化转换成
电压（电流）信号，再将信号放大，然后由指示仪（记录仪）指 示出应变值，这一任务是由电阻应变仪来完成的。
对电阻应变仪的要求？
UBD K4A U C (1234)
可以线性叠加，叠加原则：相邻桥臂符号相反，相对桥臂符 号相同。
第十六页，共28页。
UBD K4A U C (1234)
五．几种常用的组桥方式
1. 单臂测量 2. 半桥测量 3. 全桥测量
4. 对臂测量
UBD
KUAC 4
1
UBDK4U AC(12)
UBD K4A U C (1234)
构件受载后，产生应变，电阻值的相对变化
dRddldA Rl A
第八页，共28页。
dR R
d
dl dA l A
dA 2 dD AD
dD dl
D
l
dmdVVm(12)dl l
dR [1(2)m (12)]dl
R
l
R R
Kx
dR R
K
dl l
K 为材料的灵敏系数
第九页，共28页。
2、电阻应变片的构造 电阻应变片由敏感栅、引线、基底、盖层、粘结剂组成。
应变测量组桥实验
应变测量组桥实验一．实验目的1． 了解用电阻应变片测量应变的原理；2． 了解电阻应变仪的工作原理，掌握本型号电阻应变仪的使用； 3． 掌握电阻应变片在测量电桥中的各种组桥方式。
二．实验仪器和设备1. YJ-4501A/SZ 静态数字电阻应变仪；2. 等强度梁实验装置一台；3. 温度补偿块一块。
三．实验原理和方法等强度梁实验装置如图1所示，图中1为等强度梁座体，2为等强度梁，3为等强度梁上下表面粘贴的四片应变片，4为加载砝码（有5个砝码，每个200克），5为水平调节螺钉，6为水平仪，7为磁性表座和百分表。
等强度梁的变形由砝码4加载产生。
等强度梁材料为高强度铝合金，其弹性模量272m G N E =。
等强度梁尺寸见图2。
图1图2在图3的测量电桥中，若在四个桥臂上接入规格相同的电阻应变片，它们的电阻值为R ，灵敏系数为K 。
当构件变形后，各桥臂电阻的变化分别为ΔR 1、ΔR 2、ΔR 3、ΔR 4它们所感受的应变相应为ε1、ε2、ε3、ε4，则BD 端的输出电压U BD 为 ()d AC AC AC BD K U KU R R R R R R R R U U εεεεε44443214321=+--=⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+∆-∆-∆=由此可得应变仪的读数应变为4321εεεεε+--=d本实验要完成六种不同的测量电桥接线方法，测量电桥接线方法实验其读数应变与被测点应变间的关系均可按上式进行分析。
四．实验内容1．单臂半桥测量 图3a ．采用半桥接线法。
用等强度梁上四个应变片中的任意一片，接在应变仪背面的任意通道的接线柱A 、B 上（1~12通道，任选一个通道），补偿块上的应变片接在接线柱B 、C 上（见图4），应变仪具体使用祥见应变仪使用说明。
b ．载荷为零时，将接应变片的通道的初始显示应变置零，然后按每级200克逐级加载至1000克，记录各级载荷作用下的读数应变。
电桥多点接线原理 应变仪上多点测量接法图42． 双臂半桥测量采用半桥接线法。
应变片交流全桥的应用（应变仪）—振动测量实验
应变片交流全桥的应用(应变仪)—振动测量实验一、实验目的：了解利用应变交流电桥测量振动的原理与方法。
二、基本原理：图8—1是应变片测振动的实验原理方块图。
当振动源上的振动台受到F(t)作用而振动，使粘贴在振动梁上的应变片产生应变信号dR/R，应变信号dR/R由振荡器提供的载波信号经交流电桥调制成微弱调幅波，再经差动放大器放大为u1(t)，u1(t)经相敏检波器检波解调为u2(t)，u2(t)经低通滤波器滤除高频载波成分后输出应变片检测到的振动信号u3(t)(调幅波的包络线)，u3(t)可用示波器显示。
图中，交流电桥就是一个调制电路，W1(R W1)、r(R8)、W2(R W2)、C是交流电桥的平衡调节网络，移相器为相敏检波器提供同步检波的参考电压。
这也是实际应用中的动态应变仪原理。
图8—1 应变仪实验原理方块图三、需用器件与单元：主机箱中的±2V～±10V（步进可调）直流稳压电源、±15V直流稳压电源、音频振荡器、低频振荡器；应变式传感器实验模板、移相器／相敏检波器／低通滤波器模板、振动源、双踪示波器（自备）、万用表（自备）。
四、实验步骤：1、相敏检波器电路调试：正确选择双线（双踪）示波器的“触发”方式及其它设置(提示：触发源选择内触发CH1、水平扫描速度TIME/DIV 在0.1mS～10µS范围内选择、触发方式选择AUTO 。
垂直显示方式为双踪显示DUAL、垂直输入耦合方式选择直流耦合DC、灵敏度VOLTS/DIV在1V～5V范围内选择)并将光迹线居中(当CH1、CH2输入对地短接时)。
调节音频振荡器的幅度为最小（幅度旋钮逆时针轻轻转到底），将±2V～±10V可调电源调节到±2V档。
按图8—2示意接线，检查接线无误后合上主机箱电源开关，调节音频振荡器频率f=1kHz，峰峰值Vp-p=5V（用示波器测量）；调节相敏检波器的电位器钮使示波器显示幅值相等、相位相反的两个波形(相敏检波器电路已调整完毕，以后不要触碰这个电位器钮)。
第二节电阻应变片的组桥方式ppt课件
R1，R3 测压
测弯曲 R2，R4
正确应用贴片位置和组
桥方法，就可以排除弯曲正 应变与拉压正应变的相互影 响，把拉压载荷和弯曲载荷 分别测量出来。
若构件厚度较小时
2.综合测量时 如果需要综合测量应变的情况，可 在构件上贴应变花进行测量。 测量时，要把应变花上的三部分各 自以单臂方式单独组桥。用三部分的独 立的测量结果计算贴片部位各个方向的 应变（应力）水平。
第三节 常规的贴片方式
电阻应变片的贴片方式是由载荷类型和弹性体的形状所决定。 当载荷类型确定时，弹性体的形状对测量精度影响很大。
一、拉压正应变（应力）测量的贴片方式 1。
2. 测拉压正应变的贴片方式
贴片方向和组桥方式的原则： 对臂相加，邻臂相减！
a
R1
R2
R3
R4
Uy
U0
4
S g(1
2
3
4)
Uy
U0
4
Sg E
2a W
P
思考题：
是否还有其它贴片和组桥方式？
三、纯剪应变（扭转剪应变）的测量 1.处于纯剪应变（扭转剪应变）的构件受力状态 在只承受扭矩的轴上没有正应力。
2. 测纯剪应变的贴片方式
重要概念：电阻应变片只能测正应变！
1
2
2
1
四、弯曲梁上剪应变的测量 1. 弯曲梁上的剪应变
R2，R4 测压
R1，R3
四、复合载荷的测量 以拉压载荷与弯曲载荷共同作用的情况为例，介绍复合载 荷的测量技术。
1.分别测量（用两个电桥分别测量） 若构件各向尺寸都较大
测压
测弯曲
四、复合载荷的测量 以拉压载荷与弯曲载荷共同作用的情况为例，介绍复合载 荷的测量技术。
应变桥 工作原理
应变桥工作原理应变桥是一种常用的测量物体应变的仪器，它的工作原理是基于物体在受力作用下会产生应变这一物理现象。
应变桥通过测量物体的应变，可以得到物体所受的力大小。
本文将详细介绍应变桥的工作原理及其应用。
应变桥的工作原理可以分为四个基本步骤：搭建应变桥电路、施加外力、测量电压变化、计算应变值和力的大小。
搭建应变桥电路是应变桥工作的基础，它由四个电阻组成。
其中两个电阻是应变片，受到外力作用后会发生应变，另外两个电阻是稳定电阻，它们的阻值不会发生变化。
这四个电阻按照一定的方式连接，形成了一个桥路电路。
当外力作用于应变片时，应变片会产生应变，即物体的长度或形状发生微小变化。
这个微小的变化会引起应变片电阻的改变，从而影响到桥路电路的电阻平衡状态。
接下来，测量电压变化是应变桥工作的核心。
在电桥平衡状态下，桥路电路两个对角线上的电压相等，为零。
而当外力作用于应变片时，应变片电阻发生变化，导致桥路电路失去平衡，出现电压差。
这个电压差称为桥路输出电压，可以通过电压测量仪器进行测量。
通过测量电压变化，就可以计算出应变的大小。
根据应变的定义，应变等于物体长度或形状的变化量与物体原始长度或形状的比值。
通过应变值可以进一步计算出力的大小，这需要根据物体的材料特性和应变与力的关系进行换算。
应变桥具有广泛的应用领域。
在工程领域，应变桥被用于测量结构物的应变，以评估结构的稳定性和安全性。
例如，在桥梁工程中，应变桥可以用来监测桥梁的变形情况，及时发现问题并采取措施进行修复。
在航空航天领域，应变桥被用于测试飞机机翼和发动机叶片的应变，以确保其在高速飞行时的安全性。
应变桥还广泛应用于材料研究和生物医学领域。
在材料研究中，应变桥可以用来研究材料的力学性能，以优化材料的设计和制造过程。
在生物医学领域，应变桥被用于测量人体组织的应变，以评估组织的健康状态和病变情况。
应变桥是一种基于物体应变原理的测量仪器，通过测量电压变化来获取物体所受力的大小。
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应变片测量组桥方式 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
下图为1/4桥（类型I）轴向应变配置中的应变计电阻：下图为1/4桥（类型I）弯曲应变配置中的应变计电阻：
1/4桥（类型I）的应变计配置具有下列特性：
•单个有效应变计元素位于轴向或弯曲应变的主方向。
•具有补偿电阻（1/4桥完整电桥结构电阻）和半桥完整桥结构电阻。
•温度变化可降低测量精度。
•1000 με时的灵敏度为～ mV out/ V EX输入。
上级主题：
相关概念
1/4桥（类型I）的电路图
电路图使用下列符号：
•R1是半桥的完整电桥结构电阻。
•R2是半桥的完整电桥结构电阻。
•R3是1/4桥的完整电桥结构电阻，称为补偿电阻。
•R4是用于测量伸展应变(+ε)的有效应变计元素。
•V EX是激励电压。
•R L是导线电阻。
•V CH是测量电压。
通过下列方程将1/4桥配置的电压比率转换为应变单位。
V r是虚拟通道用于电压—应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子，R L是导线电阻，R g是额定应变计电阻。
下图为1/4桥（类型II）轴向应变配置中的应变计电阻：
下图为1/4桥（类型II）弯曲应变配置中的应变计电阻：
1/4桥（类型II）的应变计配置具有下列特性：
•有效应变计元素和无效应变计元素（1/4桥的温度传感元素，称为补偿电阻）。
有效元素位于轴向或弯曲应变的方向。
补偿应变计位于连接至应变样本的温度电阻附近，但并未连接至应变样本，通常平行或垂直于主要的轴向应变方向。
该配置常被误认为是半桥（类型I）配置，在半桥（类型I）配置中，R3为有效元素且连接至应变样本，用于测量泊松比的效应。
•完整桥结构电阻可使半桥保持完整。
•可补偿温度对测量产生的影响。
•1000 με时的灵敏度为～ mV out/ V EX输入。
上级主题：
相关概念
1/4桥（类型II）的电路图
电路图使用下列符号：
•R1是半桥的完整电桥结构电阻。
•R2是半桥的完整电桥结构电阻。
•R3是1/4桥的温度传感元素，称为补偿电阻。
•R4是用于测量伸展应变(+ε)的有效应变计元素。
•V EX是激励电压。
•R L是导线电阻。
•V CH是测量电压。
通过下列方程将1/4桥配置的电压比率转换为应变单位。
V r是虚拟通道用于电压—应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子，R L是导线电阻，R g是额定应变计电阻。
下图为半桥（类型I）轴向应变配置中的应变计电阻：
下图为半桥（类型I）弯曲应变配置中的应变计电阻：
半桥（类型I）的应变计配置具有下列特性：
•两个有效应变计元素，一个位于轴向应变方向，另一个平行或垂直于主要的轴向应变方向，作为泊松应变计。
•完整桥结构电阻可使半桥保持完整。
•轴向和弯曲应变的灵敏度较高。
•可补偿温度对测量产生的影响。
•对主应变测量总效应的补偿由材料的泊松比确定。
•1000 με时的灵敏度为～ mV out/ V EX输入。
上级主题：
相关概念
半桥（类型I）的电路图
电路图使用下列符号：
•R1是半桥的完整电桥结构电阻。
•R2是半桥的完整电桥结构电阻。
•R3是有效应变计元素，用于测量泊松效应(-ε)导致的收缩。
•R4是用于测量伸展应变(+ε)的有效应变计元素。
•V EX是激励电压。
•R L是导线电阻。
•V CH是测量电压。
通过下列方程将半桥（类型I）配置的电压比率转换为应变单位。
V r是虚拟通道用于电压—应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子，v是泊松比，R L是导线电阻，R g是额定应变计电阻。
半桥（类型II）配置仅适用于测量弯曲应变。
下图为半桥（类型II）弯曲应变配置中的应变计电阻：
半桥（类型II）的应变计配置具有下列特性：
•两个有效应变计元素分别位于应变样本顶部的轴向应变方向，以及应变样本底部的轴向应变方向。
•完整桥结构电阻可使半桥保持完整。
•弯曲应变的灵敏度较高。
•不能测量轴向应变。
•可补偿温度对测量产生的影响。
•1000 με时的灵敏度为～1 mV out/ V EX输入。
上级主题：
相关概念
半桥（类型II）的电路图
电路图使用下列符号：
•R1是半桥的完整电桥结构电阻。
•R2是半桥的完整电桥结构电阻。
•R3是用于测量收缩应变(+ε)的有效应变计元素。
•R4是用于测量伸展应变(+ε)的有效应变计电阻。
•V EX是激励电压。
•R L是导线电阻。
•V CH是测量电压。
通过下列方程将半桥（类型II）配置的电压比率转换为应变单位。
V r是虚拟通道用于电压—应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子，R L是导线电阻，R g是额定应变计电阻。
全桥（类型I）配置仅适用于测量弯曲应变。
下图为全桥（类型I）弯曲应变配置中的应变计电阻：
全桥（类型I）的应变计配置具有下列特性：
•四个有效应变计元素；两个位于应变样本顶部的弯曲应变方向，两个位于应变样本底部的弯曲应变方向。
•弯曲应变的灵敏度较高。
•不能测量轴向应变。
•可补偿温度对测量产生的影响。
•可补偿导线电阻对测量产生的影响。
•1000 με时的灵敏度为～ mV out/ V EX输入。
上级主题：
相关概念
全桥（类型I）的电路图
电路图使用下列符号：
•R1是用于测量收缩应变(+ε)的有效应变计元素。
•R2是用于测量伸展应变(+ε)的有效应变计元素。
•R3是用于测量收缩应变(+ε)的有效应变计元素。
•R4是用于测量伸展应变(+ε)的有效应变计元素。
•V EX是激励电压。
•R L是导线电阻。
•V CH是测量电压。
通过下列方程将全桥（类型I）配置的电压比率转换为应变单位。
V r是虚拟通道用于电压—应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子。
全桥（类型II）配置仅适用于测量弯曲应变。
下图为全桥（类型II）弯曲应变配置中的应变计元素：
全桥（类型II）的应变计配置具有下列特性：
•四个有效应变计元素。
两个位于弯曲应变方向，一个位于应变样本的顶部，一个位于应变计样本的底部。
两个作为泊松应变计，一个位于应变样本的顶部，一个位于应变计样本的底部，分别平行或垂直于主要的轴向应变方向。
•不能测量轴向应变。
•可补偿温度对测量产生的影响。
•对主应变测量总效应的补偿由材料的泊松比确定。
•可补偿导线电阻对测量产生的影响。
•1000 με时的灵敏度为～ mV out/ V EX输入。
上级主题：
相关概念
全桥（类型II）的电路图
电路图使用下列符号：
•R1是用于测量收缩泊松效应(-ε)的有效应变计元素。
•R2是用于测量伸展泊松效应(+ε)的有效应变计元素。
•R3是用于测量收缩应变(+ε)的有效应变计元素。
•R4是用于测量伸展应变(+ε)的有效应变计元素。
•V EX是激励电压。
•R L是导线电阻。
•V CH是测量电压。
通过下列方程将全桥（类型II）配置的电压比率转换为应变单位。
V r是虚拟通道用于电压—应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子，v是泊松比。
下图为全桥（类型III）轴向应变配置中的应变计电阻：
全桥（类型III）配置仅适用于测量轴向应变。
全桥（类型III）的应变计配置具有下列特性：
•四个有效应变计元素。
两个位于轴向应变方向，一个位于应变样本的顶部，一个位于应变计样本的底部。
两个作为泊松应变计，一个位于应变样本的顶部，一个位于应变计样本的底部，分别平行或垂直于主要的轴向应变方向。
•可补偿温度对测量产生的影响。
•不能测量弯曲应变。
•对主应变测量总效应的补偿由材料的泊松比确定。
•可补偿导线电阻对测量产生的影响。
•1000 με时的灵敏度为～ mV out/ V EX输入。
上级主题：
相关概念
全桥（类型III）的电路图
电路图使用下列符号：
•R1是用于测量收缩泊松效应(-ε)的有效应变计元素。
•R2是用于测量伸展应变(+ε)的有效应变计元素。
•R3是用于测量收缩泊松效应(-ε)的有效应变计元素。
•R4是用于测量伸展应变(+ε)的有效应变计元素。
•V EX是激励电压。
•R L是导线电阻。
•V CH是测量电压。
通过下列方程将全桥（类型III）配置的电压比率转换为应变单位。
V r是虚拟通道用于电压—应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子，v是泊松比。