第九章应变

温度补偿板
C R2
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• 工作片R1的电阻变化包括由拉力上P海造第二成工的业大，学 因温度效应而致的两部分，即：
R1 R1
(
R1 R1
)P
(
R1 R1
)T
• 补偿片R2的阻值将仅因温度效应而致，即：
R2 R2
(
一、简单受力状态的应变测量
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2、贴片组桥及桥路温度补偿
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贴在试件上的应变片，由于环境温度改变导致
其电阻变化对测量精度的影响是不能忽略的，尤其 在静态应变测量时，必须采取措施以减小或消除温 度变化的影响。
组桥时，可利用电桥的加减特性进行桥路温度
补偿，其温度补偿的条件是：两只参数完全相同的 应变片，贴在相同材料的试件上，放在相同的温度 场中，接在相邻桥臂，则电桥输出可以补偿这两只 应变片由于温度变化产生的电阻变化。
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R1 R1
k P
(
R1 R1
)T
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R2 R2
k (
P
)
( R2 R2
)T
U U0 ( R1 R2 ) 4 R1 R2
U0 4
[k P
(
R1 R1
)T
k ( P
)
( R2 R2
)T
]
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U
U0 4
(k P
kP )
1 4
kU0 P (1
)
实际应变 仪器读数
1
Байду номын сангаас
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R1
R2
F
R4
R3
F R1(R4) R2(R3)
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F
F
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测量时，常用补偿片或工作片进行温度补偿。
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➢ 方案1：采用补偿片温度补偿
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工作片R1贴在沿试件表面轴线方向，上补海第偿二片工业R大2学
贴在与试件材料相同的温度补偿板上，组成半
桥接入应变仪。
P R1
R1 A
R2
B
4、是设计制造用于测试许多机械量的各种应变 式传感器的理论基础
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应变测量的步骤： 1、对被测件进行应力应变分析 2、确定贴片方式 3、确定组桥方式 4、根据测得数据进行结果计算
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R2 R2
)T
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• 接成半桥（R3，R4为仪器上的固定电上海阻第）二工，业大学 则电桥的输出电压将为：
U
U0 4
( R1 R1
R2 ) R2
U0 4
[(
R1 R1
)
P
(
R1 R1
)T
(
R2 R2
)T
]
如果工作片和补偿片取自同一批，补偿试
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一、简单受力状态的应变测量
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1、单向拉伸（压缩）
（1）应力应变分析 在轴向力F的作用下，其横截面上是均匀分布的 正应力，外表面是沿轴向的单向应力状态，只 要测得外表面的轴向应变，便可以求得拉力F。
F A EA F
F——拉（压）力 A——截面积
——正应力
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第九章 应变的测量
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应变测量的目的：
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1、掌握被测件的实际应力大小及分布规律，进 而分析构件的破坏原因，寿命长短，强度储备
2、验证相应的理论公式，合理安排工艺
3、提供生产过程或物理现象的数学模型
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例2：有一应变式测力传感器，弹性元上海件第二为工实业大心学 圆柱，直径D=40mm。在圆柱轴向和径向各贴 两片应变片（灵敏度S=2），组成差动全桥电路， 供桥电压为10V。设材料弹性模量 E=2.1×1011N/m2,泊松比为0.3,试求测力传感器 的灵敏度（该灵敏度用uV/KN表示）
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例3.有一金属箔式应变片，标称阻值R上0为海第二工业大学
100，灵敏度K=2，粘贴在横截面积为9.8 的
钢质圆柱体上，钢的弹性模量
，
所受拉力F=0.2t，受拉后应变片的阻值R 的变化
量?
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例1：有一测量吊车起吊物 质量（即物体的质量）的拉 力传感器如图所示。R1， R2，R3，R4应变片贴在等 截面轴上，组成全桥。一直 传感器弹性体的 E=2×1011N/m2,泊松比为0.3， 轴径d=20mm，应变片的电 阻R=100欧姆，灵敏度K=2， 供桥电压为5V，若测得电桥 的输出电压为4.25mV，请 画出转换电路，轴上应力为 多少？起吊物的质量？
件与被测试件材料相同，且处于相同的温
度场中，则：
U
U0 4
(
R1 R1
)
P
1 4
kU0 P
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➢ （2）方案二（工作片补偿法）
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P R1
P R2
R1 A B C
R2
将补偿片也贴到构件上，紧靠工作片R1并与其垂直， 电桥接法与上同： R1—工作片， R2—补偿片（感受机械应变）。
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R1 R1
k P
(
R1 R1
)T
R2 R2
k (上P海) 第二( 工RR业22大)学T
R3 R3
k P
(
R3 R3
)T
R4 R4
k
(
P
)
(
R4 R4
)T
u
U0 4
(k
P
k
P
k
P
k
P
)
1 2
kU0
P
(1
)
实际应变 仪器读数
2(1 )
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