应变桥路连接

静态应变时，指示仪指示测量电桥输出的平衡或与读数电桥的 输出相互抵消 ； 动态应变时，指示测量电桥电阻和电容的平衡。
三、 应变仪的主要技术指标



1、测量线数 2，4，6，8 2、测量范围±2000，10000，20000，100000 μm/m 3、工作频率范围：0～200，500：0～1.5，5，10，200K 4、应变计灵敏系数：大多为固定2.00，少数可调：1.8～2.6等 5、应变计电阻值 60，120，300等 6、灵敏度：线性范围内输出电流（电压）与应变的比值 零点漂移 。。。。。。
R1 K 1 K t R1 R2 Kt R2
U =
U R1 R2 U ( ) ( K 1 K t K t ) 4 R1 R2 4 U K 1 4
应变计的各种桥接方法

3. 两个测量应变计的方法(弯 曲试件) 上下表面对称处各粘贴一个 测量应变计R1和R2。电桥的 一个桥臂接入应变计R1，另 外一个桥臂接入另外一个应 变计R2，另外两个桥臂都接 入固定电阻，实验测试过程 温度有小的变化，但是两个 应变计的热输出相同，这是 电桥的输出电压：
U =
U R1 R2 U ( ) ( K 1 K 2 ) 4 R1 R2 4 U K 1 2
2 1
t 相互抵消
应变计的各种桥接方法

4. 两个测量应变计的方法(拉 U 伸试件) 试件表面轴向和横向各粘贴 一个测量应变计R1和R2。电 桥的一个桥臂接入应变计R1， 另外一个桥臂接入另外一个 应变计R2，另外两个桥臂都 接入固定电阻，实验测试过 程温度有小的变化，但是两 个应变计的热输出相同，这 是电桥的输出电压：

5、相敏检波器


相敏检波电路的选频特性，选频特性是指它对不同频率的输入 信号有不同的传递特性 ； 相敏检波电路的鉴相特性，由于在输入信号与参考信号同频但 有一定相位差时，输出信号的大小与相位差有确定的函数关系， 可以根据输出信号的大小确定相位差的值，相敏检波电路的这 一特性称为鉴相特性 。
6 、滤波器
应变计的各种桥接方法

1. 一个测量应变计的方 法 电桥的一个桥臂接入应 变计R1，其它三个桥臂 都接入固定电阻，假设 实验测试过程温度保持 不变，这是电桥的输出 电压：
U R1 U U K 1 4 R1 4
应变计的各种桥接方法

2. 一个测量应变计的方 法，一个温度补偿片 电桥的一个桥臂接入应 变计R1，另外一个桥臂 接入温度补偿片，粘贴 在不受力且与试件材料 一样的温度环境，另外 两个桥臂都接入固定电 阻，假设实验测试过程 温度变化一致，这时电 桥的输出电压：
放 大 器
A/D 模 数 转 换 器
显 示 器
二、动态（静态)载波放大式应变仪

1、原理框图
静态电阻应变仪
2 、测量电桥

由应变计构成，可接单臂、 半桥、全桥； 含电容、电阻平衡电路 输出为调幅波
使载波（被调制信号）振幅按照调制信号改变的调 制方式叫调幅。经过调幅的电波叫调幅波。它保持 着高频载波的频率特性，但包络线的形状则和调制 信号波形相似。调幅波的振幅大小，由调制信号的 强度决定。调幅波用英文字母AM表示。


滤除相敏检波器的输出信号中高次谐波； 一般采用无源的RC和LC低通滤波，保证信号频带 0~~fmax(fmax为最大工作频率)能够通过，而滤除高 次谐波。
7、载波振荡器

产生频率和幅值稳定的载波电压 ； 经耦合变压器输至测量电桥和读数电桥，另一组相敏检波器作 为参考电源。
8、指示或记录仪表

四、数字应变仪和应变测量采集系统

数字应变仪

在原交流载波应变仪对输出信号进行A/D转换即成
数据采集系统（例）

利用计算机，完成模数转换、采集、计算处理直接获 得最终结果
如：1、冷端补偿，2、放大器，3、抗混叠滤波器，4、通道切换器， 5、自增益放大器，6、采样保持器，7、模数转换器，8、接口、定时 控制电路，9、计算机，10、显示器，11、打印机
3、读数电桥


静态应变仪中采用零读数法，读数电桥产生的不平衡电 压抵消测量电桥输出的不平衡电压，使应变仪的示数为 0，直接从读数电桥上读出应变值。 读数电桥上一般设有灵敏系数的调节装置。
4 、交流载波放大器


接收测量电桥的输出电压，仅放大载波调幅电压，滤 掉直流，50Hz干扰，放大后的输出电压送到相敏检波 器； 一般含有耦合变压器，作用一为阻抗匹配，二为隔断 电桥电路、相敏检波器以及放大器。通过变压器的磁 耦合在三者之间传递信号；作用三为提高应变仪的抗 干扰能力。
=
U R1 R2 U ( ) ( K 1 K 2 ) 4 R1 R2 4 U K 1 (1 ) 4
2 1
应变计的各种桥接方法

5. 四个测量应变计的方 U ( 1 4 R1 法(全桥接法) =UK 1 针对弯曲应变，电桥的 一个桥臂接入应变计R1， 另外一个桥臂接入另外 一个应变计R2，另外两 个桥臂都接入应变计R3 和R4，实验测试过程温 度有小的变化，但是四 个应变计的热输出相同， 这是电桥的输出电压：
2 1 3 1 4 1
U R
R2 R3 R4 U ) 4 K 1 百度文库2 R3 R4 4
应变计的各种桥接方法
应变计的各种桥接方法

应变仪的基本原理
一、 应变测量原理
机 械 变 形 量
应 变 片
电 阻 变 化 量
测 量 电 桥
电 压 变 化 量