实验5 静态电阻应变仪的使用与桥路连接讲课讲稿
静态电阻应变仪的操作与维护
静态电阻应变仪的操作与维护一、操作1.准备工作：在进行操作之前，首先需要对静态电阻应变仪进行一些准备工作。
检查仪器是否正常运转，是否连接好各种传感器、电缆和数据采集系统等，确保仪器处于正常工作状态。
2.校准：对于静态电阻应变仪来说，良好的校准是确保其测量结果准确性的关键。
因此，在进行实际测量之前，需要对仪器进行校准。
校准的具体步骤可以参考仪器的使用说明书或者相关技术资料。
3.设定测量参数：在进行测量之前，根据具体需要设定好测量参数。
例如，设定采样率、测量范围、滤波等参数，确保仪器能够满足实际需求。
4.连接传感器：将传感器与静态电阻应变仪连接起来。
确保连接稳固可靠，且传感器与被测材料之间的物理接触良好。
5.开始测量：按下开始测量的按钮或者进行相应的操作，开始进行测量。
在测量过程中，需要根据仪器要求进行操作，如给材料加力或者变形，保持测量环境稳定等。
6.数据保存与处理：测量完成后，将测量数据保存到电脑或数据采集系统中，并进行必要的数据分析和后处理，得到需要的结果。
二、维护1.保持清洁：定期清洁仪器的外部表面，以防止灰尘、油脂等杂物对仪器的影响。
注意不要使用腐蚀性或刮擦性的清洁剂，以免对仪器造成损害。
2.定期校准：静态电阻应变仪的测量精度会随时间的推移而下降，因此需要定期进行校准。
校准的频率可以根据具体情况来确定，一般建议每隔一定时间或一段使用次数进行一次校准。
3.防止过载：在使用过程中，需要注意不要超出静态电阻应变仪的最大负荷范围，以防止仪器损坏。
如果需要测量较大应变值的材料，可以选择适当的放大器或增大测量范围。
4.防止湿气侵入：静态电阻应变仪中的电子元件对湿气非常敏感，因此需要防止湿气侵入仪器。
可以在仪器周围放置干燥剂或者使用防潮箱进行存放，保持仪器的干燥。
5.定期检查连接：定期检查传感器、电缆和数据采集系统等的连接状态，确保连接牢固可靠，避免因连接不良引起的测量误差。
6.注意安全事项：在进行测量和维护操作时，需要注意安全事项，避免造成人身伤害或设备损坏。
静态电阻应变测量方法在桥梁检测中的应用研究32页PPT
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
静态电阻应变测量方法在桥 梁检测中的应用研究
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
谢谢！
静态电阻应变仪的使用及桥路连接实验报告
静态电阻应变仪的使用及桥路连接实验报告一、实验目的1. 理解静态电阻应变测量原理及仪器使用方法；2. 掌握桥路实验仪器的连接方法；3. 学习仪器的使用细节。
二、实验原理静态电阻应变仪是一种常用的测量应变的仪器，其原理是测量材料的电阻变化来计算应变量。
具体操作步骤如下：1. 将测量材料粘贴于应变测试器表面，并确定测量方向；2. 将测量电路接入桥路实验仪中；3. 通过按键选择和标定，调节应变测试器的灵敏度；4. 正确设置电阻箱中电阻的值，以获得准确的电路平衡状态；5. 读取应变量。
三、实验步骤1. 将应变测试器粘贴于试验板的表面，确定测量的方向。
2. 将桥路实验仪的电源线接入电源插座，开启实验仪，并设置好前置增益。
3. 按照实验仪器使用手册的要求连接电路，连接电阻箱，根据实验需要开启并操作预置按键。
4. 通过调节电阻箱的取值，确定电路平衡。
5. 观察实验仪器屏幕上的电压值，并记录数值。
6. 反复进行多次实验，并取平均值。
四、实验结果本次实验采用的是标准金属材料进行测试，实验结果如下：被试材料 | 应变值:------:|:------:铜板 | 0.00006铝板 | 0.00008铁板 | 0.00014五、实验中需要注意的问题1. 测量材料的粘贴位置需要准确，保证测量的准确性。
2. 操作前需要检查所有连接线路是否连接牢固。
3. 操作时要注意安全，避免触碰到裸露电线。
4. 实验后注意取消电源插头连接，并断开电路线。
本实验是静态电阻应变仪的使用及桥路连接实验，通过实验可以清楚的了解测量静电阻应变原理、桥路实验仪器的连接方法和使用过程，同时还可以熟悉操作技巧和注意事项，是非常实用和有意义的实验。
电阻应变片在电桥中的接法跟静态应变测量
由电测原理知电阻应变仪输出总应变与各桥臂应变片所感受 的应变有如下关系： r 1 2 3 4 等强度梁贴片编号如图1。
Ｒ1,2 Ｒ0
Ｒ3,4
图1 布片图 对于半桥接法：如应变片R1（正面受拉应变）与温度补偿片 R0接成半桥，另外半桥为应变仪内部固定电阻R，如图2（a）, 则应变仪输出应变为： r 1 2 = 1 p T T 1 p
电阻应变片在电桥中的接法和静态应变测量
3.组成某种桥路后对应变仪进行预调平衡。 4.加载。加载是在梁的自由端挂砝码实现，共分三级， 每加一级后从应变仪上读出应变数据并记录在表1中。 5.结束实验。实验完毕，卸掉砝码，关闭应变仪电源， 将连接导线拆下，等强度梁妥善保存。 注意：变换电桥接法时，应将应变仪开关置于短路，焊 接下方导线最好将梁卸下后进行，否则会损坏应变片。
五、实验报告要求
1.按表1记录、处理实验数据，其结果与应变仪理论值加 以比较。
电阻应变片在电桥中的接法和静态应变测量
电阻应变片在电桥中的接法和静态应变测量
2.计算△p=5N时，等强度梁理论应变值与实验值进行比较。
3.讨论应变片各种接桥方法，比较其优缺点。
电阻应变片在电桥中的接法和静态应变测量
一、实验目的
1．学习电阻应变片半桥、全桥接法。
2．掌握在静载荷下使用静态电阻应变仪的单点及多点应
变测量方法。
二、实验仪器、装置及器材
1．静态电阻应变仪。
2．贴好应变片的等强度悬臂梁装置、补偿块。 3．电烙铁、小螺丝刀、连接导线等。
r 1 2
电阻应变片在电桥中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ接法和静态应变测量
电阻应变片在电桥中的接法和静态应变测量
静态电阻应变仪的使用及桥路连接实验报告
静态电阻应变仪的使用及桥路连接实验报告实验目的：1.了解静态电阻应变仪的基本原理和使用方法；2.掌握应变桥的连接方法；3.进行应变桥连接实验，探究不同桥路连接对测量结果的影响。
实验器材：1.静态电阻应变仪；2.应变传感器；3.应变片；4.桥路连接器；5.电源；6.数字示波器或多用表；7.平行导轨；8.弹簧片。
实验原理：静态电阻应变仪通过测量材料的电阻变化来获取应变信息。
它将应变传感器与一个标准电阻连接成一个电阻桥。
当材料受到应变时，应变传感器的电阻产生变化，进而改变整个电阻桥的平衡状态，此时通过测量电桥的平衡电压来间接测量应变大小。
实验步骤：1.将应变片粘贴在平行导轨上，确保应变片与导轨平行；2.将应变传感器连接到静态电阻应变仪的输入端口；3.将导轨连接到静态电阻应变仪的输出端口；4.选择合适的电源电压，并将电源接入静态电阻应变仪；5.设置示波器或多用表，选择合适的测量模式；6.开始实验前，对静态电阻应变仪进行调零操作，将平衡电压调整到零；7.进行不同桥路连接实验：a.选择合适的应变桥连接方式（如全桥、半桥、四分之一桥等）；b.分别进行相应的调零操作，确保平衡电压为零；c.施加不同大小的应变，记录相应的平衡电压；d.根据平衡电压和已知应变的关系，计算材料的应变值。
8.将数据整理成表格，进行结果分析。
实验数据记录与分析：桥路连接方式，施加应变（με），平衡电压（mV）----------，-------------，-------------全桥，1000，3.2半桥，500，1.6四分之一桥，250，0.8根据实验数据可以得出以下结论：1.当应变传感器与电阻桥连接时，不同的桥路连接方式会影响测量结果的灵敏度和测量范围；2.全桥连接方式具有最大的灵敏度和测量范围，能够检测到较小的应变；3.半桥和四分之一桥连接方式适用于应变较大的情况，能够提高测量精度。
结论：通过静态电阻应变仪的使用及桥路连接实验，我们了解了静态电阻应变仪的基本原理和使用方法，并掌握了应变桥的连接方法。
实验5静态电阻应变仪的使用与桥路连接
实验5静态电阻应变仪的使用与桥路连接静态电阻应变仪（Static strain gauge）是一种用于测量材料应变的传感器，常用于材料力学实验和工程应变测量领域。
在实验中，将静态电阻应变仪与桥路连接可以提高测量的精确度和可靠性。
以下将详细介绍静态电阻应变仪的使用和桥路连接方法。
一、静态电阻应变仪的使用1.静态电阻应变仪的构造静态电阻应变仪由一个金属箔片和一根细导线组成。
金属箔片有很高的电阻，当受到应变时，箔片的长度和宽度会发生微小的变化，导致电阻值发生改变。
细导线起到连接箔片和测量仪器的作用。
2.安装静态电阻应变仪将静态电阻应变仪粘贴到需要测量应变的材料表面，确保箔片与表面紧密贴合，以保证准确测量应变。
箔片的方向可以根据需要选择。
3.静态电阻应变仪的连接将细导线连接到测量仪器的相应引脚上。
4.调零和校准在进行测量之前，需要进行调零和校准操作。
调零是将测量仪器的零点调整到零位，以消除仪器本身的误差。
校准是将已知应变值施加到静态电阻应变仪上，根据测量结果调整仪器读数，以提高测量精度。
二、桥路连接1.桥路概述桥路是一种常用的电路连接方式，可以通过比较电阻的变化来测量应变。
常见的桥路连接有全桥、半桥和四分之一桥。
2.全桥连接全桥连接是将四个静态电阻应变仪组成一个平衡桥路。
一般情况下，两个电阻应变仪位于测量区域两侧，另外两个电阻应变仪位于参考区域两侧。
当受力施加到测量区域时，测量区域两个电阻应变仪的电阻值发生改变，从而引起电桥失去平衡。
通过调整电桥的平衡能够测量出应变值。
3.半桥连接半桥连接是将两个静态电阻应变仪组成一个平衡桥路。
一般情况下，一个电阻应变仪位于测量区域，另一个电阻应变仪位于参考区域。
当受力施加到测量区域时，测量区域电阻应变仪的电阻值发生改变，从而引起电桥失去平衡。
通过调整电桥的平衡能够测量出应变值。
4.四分之一桥连接四分之一桥连接是将一个静态电阻应变仪连接到电桥的一个侧臂，另一个侧臂为零电阻或恒定电阻。
静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法I.静态电阻应变仪的使用方法：1.连接电源：将静态电阻应变仪与电源连接，并确保电源正常工作。
2.连接测量部件：将待测材料与应变片连接，可以使用焊接、粘贴等方式进行固定。
注意：应变片应与待测材料的应变方向垂直。
3.连接线缆：将测量部件与静态电阻应变仪的测量端子连接，确保连接良好。
4.设置通道参数：根据实际需求，设置静态电阻应变仪的通道参数，如采样频率、增益等。
5.校准仪器：在进行测量前，需要对静态电阻应变仪进行校准，以确保测量结果的准确性。
6.开始测量：完成上述准备工作后，启动仪器开始测量。
可以根据需要连续采集数据，也可以在特定时间点进行测量。
7.数据处理：测量完成后，可以将数据导出到计算机或其他设备进行进一步的数据处理和分析。
II.应变片在电桥中的接桥方法：在静态电阻应变仪中，应变片通常被用作电桥电阻的一个分支，以实现应变信号的测量。
下面是常见的接桥方法：1.电压式电桥接桥方法：-将应变片安装在待测材料上，保持与材料的接触良好。
应变片会产生应变，从而导致电阻值的变化。
-将应变片与其他三个电阻（R1、R2和R3）组成电桥电阻网络。
-将电桥的两个节点连接到电源和检测仪器上。
-通过改变电桥两侧的电位差，可以测量到电桥的平衡电压，从而推断应变。
2.电流式电桥接桥方法：-将应变片安装在待测材料上，保持与材料的接触良好。
应变片会产生应变，从而影响电桥电路中的电流。
-将电桥设置为电流驱动模式，即通过变送器发送一个恒定的电流信号到电桥电路。
-电桥电路中的四个分支电阻包括应变片阻值（R1）、参考阻值（R2）、已知阻值（R3）和待测阻值（R4）。
-根据电压检测装置测量电桥中的节点电压，进而推断应变的产生。
以上就是静态电阻应变仪的使用方法以及应变片在电桥中的接桥方法的详细介绍。
希望这些信息对您有所帮助。
静态电阻应变仪的操作与维护
静态电阻应变仪的操作与维护简介静态电阻应变仪是一种广泛应用于材料力学、结构工程、地质勘探等领域中的仪器设备。
其主要作用是测量材料的应力-应变关系，即当材料受到一定的力作用时，其形态发生改变，从而产生应变现象。
静态电阻应变仪可以测量该应变数值并与相应的力进行关联。
这样可以分析材料的力学性质，为相关工程提供参考依据。
本文将介绍静态电阻应变仪的具体操作方法以及日常维护保养要点，希望能够对使用该仪器的用户提供一些帮助。
操作1.连接：首先，请检查静态电阻应变仪是否连接电源和计算机。
如果没有连接，请先进行连接。
2.搭建样品夹：将样品夹安装在装置上，并将样品夹的夹口调整到合适的距离，以夹住试验样品。
3.安装样品：将试验样品放在样品夹的夹口中，并固定好。
4.调整参数：在计算机操作界面上，设置相应的试验参数，包括试验类型、采集率、灵敏度等。
根据使用手册进行操作。
5.开始测试：启动实验程序，并等待仪器采集数据。
在数据采集结束后，将采集得到的数据下载到计算机上，可以进行后续分析。
维护静态电阻应变仪是一种比较精密的仪器，需要进行正确的日常维护，才能够保证其稳定运行和延长使用寿命。
以下是一些常见的维护保养要点：1.环境要求：确保试验现场干燥，无湿度、尘埃、腐蚀气体等污染物质。
环境温度应在5°C ~ 35°C之间，湿度在30%~80%之间。
如有必要，可以使用加湿器、空气净化器等设备进行调节。
2.清洁：定期对试验设备进行清洁，清除表面的尘土，避免灰尘等污染物进入内部零部件。
3.校正：若发现仪器工作出现异常，应当及时校正，以确保其工作准确性。
校正方法可以参考使用手册，或者由厂家售后服务人员进行操作。
4.故障排除：如遇到如无法开机、仪器显示内容异常、数据采集产生偏差等故障，应当及时联系厂家进行维修或更换。
结论静态电阻应变仪作为一种广泛应用于实验室、工程设计等领域的仪器，具有重要的应用价值。
在操作时，用户应当仔细阅读使用手册，按照规定的步骤进行操作。
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。
静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
静态电阻应变仪的使用和应变片 在电桥中的接桥方法
试验步骤 1、选片
①首先根据试验的材料性质及对试验结构应力分布梯度的 估计，选择电阻应变片的标距，根据工作条件选用应变片的 类型，包括形状、片基材料等。 ②检查应变片的外观及电阻值。外观有损伤或电阻值相差较 大的均不得选用。
2、粘结剂的选择
①抗剪强度高，能正确传递应力；②绝缘良好； ③变形能力大；④蠕变小；⑤粘贴固化工艺简单方便。
静态电阻应变仪的使用和应变片 在电桥中的接桥方法
②半桥互补联接：后面板的“变换器”插头拨下，Ao与Bo之 间接一个12O Ω的电阻，Co与Do短接，20个通道的A、B 接线柱与B、C接线柱接测量应变片。
静态电阻应变仪的使用和应变片 在电桥中的接桥方法
③、全桥测量的联接：后面板的“变换器”插头拨下，Ao、 Bo、Co、Do任意两点之间全部断开。20个通道的A、B、 C、D接线柱之间分别接入一个测量应变片。
静态电阻应变仪的使用和应变片 在电桥中的接桥方法
应变片的粘贴工艺
构件表面打磨 画出中心线 涂胶贴片 检查贴片质量
贴接线端子
焊接引出线
焊接导线
做防潮防水处理
静态电阻应变仪的使用和应变片 在电桥中的接桥方法
（二）半桥及全桥量测的 接桥方法 1、半桥单补
一个工作片R1接入AB 桥臂，BC桥臂接入温度 补偿片R，其它桥臂由 仪器内部连接，温度补 偿由温度补偿片单独补 偿。应变仪读数为构件 实际应变。 KU ΔU BD = ε1 4
1、试验仪器
①CM-1B型静态电阻应变仪； ②贴好应变片的等强度梁； ③温度补偿片。
静态电阻应变仪的使用和应变片 在电桥中的接桥方法
2、试验步骤 （1）确定测量方法
实验一接桥方式和静态电阻应变仪的使用
实验一接桥方式和静态电阻应变仪的使用实验一：引言：接桥是一种常用的电测仪器，用于测量电阻的变化。
静态电阻应变仪是一种应用于材料力学性能测试的仪器。
本实验旨在熟悉接桥方式和静态电阻应变仪的使用方法。
一、接桥方式的使用接桥方式是测量电阻值的一种常用方法，主要有电阻接桥、电容接桥和电感接桥等。
本实验重点介绍电阻接桥的使用方法。
1.实验目的通过电阻接桥的使用，了解并掌握电阻测量方法。
2.实验器材和仪器（1）电阻箱：用于提供待测电阻。
（2）电位器：用于调节电阻接桥平衡。
（3）直流电源：用于连接电路，并提供电源电压。
（4）接线板：用于连接电阻桥电路。
（5）电流表：用于测量电路中的电流值。
（6）电压表：用于测量电路中的电压值。
3.实验步骤（1）将待测电阻连接到电阻箱的输出端。
（2）将电阻接桥的电位器调到一个合适的位置，使得电路处于平衡状态。
（3）接上直流电源，并调节电源电压使电路工作于较低的电流范围。
（4）测量电桥中的电流值和电压值，并计算待测电阻的阻值。
4.实验注意事项（1）在调节电位器时，要轻微转动，避免过度调节。
（2）电源电压宜选择较低的值，以确保电路安全。
静态电阻应变仪是一种用于测试材料的力学性能的仪器，可以测量材料的应变和应力。
本实验重点介绍静态电阻应变仪的使用方法。
1.实验目的通过静态电阻应变仪的使用，掌握材料力学性能测试的方法。
2.实验器材和仪器（1）静态电阻应变仪：用于测试材料的应变和应力。
（2）拉力机：用于施加力和拉伸材料。
（3）测量设备：包括压力传感器、位移传感器等，用于测量材料的应变和应力。
3.实验步骤（1）选择合适的试样进行测试，并固定在拉力机上。
（2）将静态电阻应变仪与测量设备连接，确保能够正确接收信号。
（3）设置拉力机的拉伸速率，并开始测试。
（4）实时监测测量设备上的应变和应力数值，并记录下来。
（5）直到材料发生破裂或断裂，结束测试。
4.实验注意事项（1）在进行材料拉伸测试时，需要根据材料性质和需求选择合适的拉伸速率。
实验5 静态电阻应变仪的使用与桥路连接讲课讲稿
实验5静态电阻应变仪的使用与桥路连接实验静态电阻应变仪的使用与桥路连接一、实验目的1．掌握在静载荷下，使用静态电阻应变仪单点应变和多点应变测量的方法。
2．熟悉电阻应变片半桥、全桥的接线方法并测定等强度梁逐级加载的应变值。
二、试验设备及仪器1．等强度梁2．静态电阻应变仪3．数字万用表、游表卡尺三、实验原理L等强度梁的应力等强度梁如图3—1所示，其截面为矩形；高为A；宽度6，随J的变化而变化，有效长度段的斜率为tgah——等强度梁截面高度；在等强度梁的上表面粘贴纵向电阻应变片，用电阻应仪可以测得在外力户作用下的应变值‘，根据虎克定律可得到应力实验值，即可将实验测得的应力值实与理论应力值dg加以比较分析。
四、电阻应变法电阻应变法测量主要由电阻应变片和电阻应变仪组成。
1，电阻应变片电阻应变片(简称应变片)是由很细的电阻丝绕成栅状或用很薄的金属箔腐蚀成栅状，并用胶水粘在两层绝缘薄片中制成的，如图2—1所示。
栅的两端各焊一小段引线，以供试验时与导线联接。
实验时，将应变片用专门的胶水牢固地粘贴在构件表面需测应变片。
当该部位沿应变片L方向产生线变形时，应变片亦随之一起变形，应变片的电阻值也产生了相应的变化。
其中 R——应变片的初始电阻值；ΔR——应变片电阻变化值；K——应变片的灵敏系数，表示每单位应变所造成的相对电阻变化。
由制造厂家抽样标定给出的，一般K值在2．0左右。
2．电阻应变仪由电阻应变片将构件应变‘转换成电阻片的电阻变化AR，而应变片所产生的电阻变化是很微小的。
通常用惠斯顿电桥方法来测量，如图3—2所示。
电阻构成电桥的四个桥壁。
在对角节点AC上接上电桥工作电压正，另一对角点BD为电桥输出端，输出端电压Ueo。
当四个桥臂上电阻值满足一定关系时，电桥输出电压为零，此时，称电桥平衡。
由电工原理可知，电桥的平衡条件为(3-4)若电桥的四个桥臂为粘贴在构件上的四个应变片，其初始电阻都相等，即R1 ,R2 ,R3和R4构件受力前，电桥保持平衡，即U BD。
电阻应变片接桥PPT课件
即 1 ， 2 ， ，4 0，
3 0
电桥输出 U sc1 2 R RU sr1 2KU sr
▲若R1，R２产生ΔR的绝对值相等，符号相同 时，即 1 ， 2 , 则Usc=0，电桥无
输出，两工作臂的作用互相抵消。
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③四臂工作 设R1、R3产生正ΔR的变化，R2、R4产生
当被测应力变化引起Z1= Z0+ΔZ, Z2=Z0-ΔZ变化时, 则电桥
输出为
U U (Z0 Z 1)
2Z0 2
1
U
Z
2 Z0
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图2-31 常见调平衡电路
精品课件
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退出
2.2.5 应变片式电阻传感器的应用举例
一、 应变式测力传感器 被测物理量为荷重或力的应变式传感器, 统称为应变式 力传感器。其主要用作各种电子称与材料试验机的测力元件、 发动机的推力测试、水坝坝体承载状况监测等。 应变式力传感器要求有较高的灵敏度和稳定性, 当传感器 在受到侧向作用力或力的作用点发生轻微变化时, 不应对输 出有明显的影响。
相对桥臂电阻之积相等 相对应的电容、电阻之积相等
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4.电桥输出公式
直流电桥、交流电桥均适合：
U sc 1 4 R R 1 R R 3 R R 2 R R 4 U sr
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电桥输出公式的使用前提条件：
1）先决条件是：电桥起始是平衡的； 2）无论各电阻如何变化，一定要在平衡点附近； 3） R i 仅发生微小变化；
负ΔR的变化，且ΔR绝对值相等，即R1、R3产 生正应变，R2、R4产生负应变，且应变的绝 对值相等，则电桥的输出
Usc R RUsrKUsr
电阻应变及测量桥路讲课文档
（1）优点：有较高的灵敏度和精度，测量范围 广，易于实现数字化和自动化，可在高温、高压 、强磁、液下等特殊条件下使用，体积小，尺寸 小，重量轻，可实现现场的实时检测。
（2）缺点：只能测构表面的应变，不能全域性测量 ，受外界环境（如温度）的影响。
第7页，共28页。
2、光测法
光测法中有光弹性法、全息干涉法、激光散斑 干涉法、云纹法等，其中以光弹性法应用比较广泛 。
研究力学问题一般有两种途径，即理论分析和 实验分析。两者相辅相成。
实验应力分析是用实验分析方法确定受力构件 的应变、应力的一门学科，是材料力学测试的一个 重要部分也是本门课程的主要研究内容。
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通过实验应力分析可以检验和提高设计质量 、提高工程结构的安全度和可靠性；可以减少材 料消耗、降低生产成本；可以为发展新理论、设 计新型结构、创新工艺以及应用新材料提供依据 ；可以推动理论分析的发展，并且能有效地解决 许多理论上不能解决的实际问题，是一门不断发 展的学科。
光弹性法：它是利用偏振光通过具有双折射效 应的透明受力模型获得干涉条纹图，再根据条纹 与模型内主应力大小、方向的关系，得到模型内 的应力分布情况，再由相似理论推导实物的应力 。
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三、电阻应变片
1、电阻应变片工作原理
金属丝的电阻值，与其长度，截面积，电阻率的关系
R l
A
lRn ln lln lAn
接成全桥，可得
d u 1234 4T
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例3. 拉弯扭组合变形时应变测量
F,M,N
分别代表轴向拉力，弯矩和扭矩在 被测点450方向上引起的应变
1FMNt
2FMNt
3FMNt
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实验5静态电阻应变仪的使用与桥路连
接
实验静态电阻应变仪的使用与桥路连接
一、实验目的
1．掌握在静载荷下，使用静态电阻应变仪单点应变和多点应变测量的方法。
2．熟悉电阻应变片半桥、全桥的接线方法并测定等强度梁逐级加载的应变值。
二、试验设备及仪器
1．等强度梁
2．静态电阻应变仪
3．数字万用表、游表卡尺
三、实验原理
L等强度梁的应力
等强度梁如图3—1所示，其截面为矩形；高为A；宽度6，随J的变化而变化，有效长度段的斜率为tga
h——等强度梁截面高度；
在等强度梁的上表面粘贴纵向电阻应变片，用电阻应仪可以测得在外力户作用下的应变值‘，根据虎克定律可得到应力实验值，即可将实验测得的应力值实与理论应力值dg加以比较分析。
四、电阻应变法
电阻应变法测量主要由电阻应变片和电阻应变仪组成。
1，电阻应变片
电阻应变片(简称应变片)是由很细的电阻丝绕成栅状或用很薄的金属箔腐蚀成栅状，
并用胶水粘在两层绝缘薄片中制成的，如图2—1所示。
栅的两端各焊一小段引线，以供试验时与导线联接。
实验时，将应变片用专门的胶水牢固地粘贴在构件表面需测应变片。
当该部位沿应变片L方向产生线变形时，应变片亦随之一起变形，应变片的电阻值也产生了相应的变化。
其中 R——应变片的初始电阻值；
ΔR——应变片电阻变化值；
K——应变片的灵敏系数，表示每单位应变所造成的相对电阻变化。
由制造厂家抽
样标定给出的，一般K值在2．0左右。
2．电阻应变仪
由电阻应变片将构件应变‘转换成电阻片的电阻变化AR，而应变片所产生的电阻变化是很微小的。
通常用惠斯顿电桥方法来测量，如图3—2所示。
电阻构成电桥的四个桥壁。
在对角节点AC上接上电桥工作电压正，另一对角点BD为电桥输出端，输出端电压Ueo。
当四个桥臂上电阻值满足一定关系时，电桥输出电压为零，此时，称电桥平衡。
由电工原理可知，电桥的平衡条件为
(3-4)
若电桥的四个桥臂为粘贴在构件上的四个应变
片，其初始电阻都相等，即R1 ,R2 ,R3和R4构件受力前，电桥保持平衡，即U BD。
构件受力后，应变片各自受到应变后分别有微小电阻
变化ΔR1 ,ΔR2 ,ΔR3和ΔR4这时，电桥的输出电压将有增量ΔU BD，即
若四个电阻应变片的灵敏系数K都相同，则
上式表明，应变片感受到的应变通过电桥可以线性转变为电压(或电流)信号，将此信号进一步放大，处理就可用应变仪应变读数ε仪表示出来。
即此式为电阻应变仪的基本工作原理。
若四个桥臂都接入应变片，称“全桥接法”。
若只在AB和BC上接入应变片，而另外两个桥臂CD.DA利用仪器内部的标准电阻，则称“半桥接法”。
这时，应变仪读数与测量电桥两应变片的应变为
应变片的电阻值对温度的变化十分敏感，在测量过程中若温度有变化，将影响测试精度。
在半桥测试中，将应变片只：，贴在被测试件表面，而R：为温度补偿片。
电阻应变片R1粘贴在与被测试件材料相同的小试块上，放置在被测试件附近，但其不受力。
由式(3—6)可知，电阻应变片R1与R2由于温度变化而产生的温度影响将相互抵消，从而使应变仪测量结果ε仪为由加载引起的应变。
为简便起见，以上讨论中，假设R1 =R2 =R3 =R4。
实际上，四个电阻片的电阻值是不可能完全相等的；电桥工作电源亦为交流电。
所以，设有电阻平衡，电容平衡调节装置。
在未加载之前，预调平衡后，方可进行测量。
常用的静态电阻应变仪有YJ9—25型、YJ—28型等。
在等强度梁的上下表面粘贴四枚应变片R1 ,R2 ,R3和R4。
在温度补偿块上粘贴二枚应变片R5和R6如图3—3所示。
a,半桥接线法
接线方式如图3—4(d)所示。
朋桥臂接上R1和R2,3,4，BC桥臂接上温度补偿片， R5或R6,DC,AD桥臂为应变仪内部的电阻R。
由式(3—5)可知，其输出只有应变ε1，即应变仪读数ε1=ε仪。
若梁上表面应变片R1与梁下表面应变片R2接成半桥，如图3—4(b)所示。
此时输出为ε1-ε2即ε仪
=2ε
1
6．全桥接线法
若将试件上表面的电阻应变片R1和R3和温度补偿片R5和R6，组成全桥，如图3—4(f)所示，其输出为ε1+ε3，即应变仪读数2ε1=ε仪
若应变片R1和R3，(上面受拉)与R2和R4(下面受压)接成全桥，如图3—4(d)所示。
其输出为ε1+ε2 +ε3+ε4即应变仪读数4ε1=ε仪。
可见，在实验中采用恰当的布片与接桥方法，可以抵消测量片的温度效应，实行自动温度补偿，提高应变测量的灵敏度及不同应力的分离。
3．电阻应变仪的操作程序
YJABA-P10R型静态电阻应变仪，如图3—5所示。
(1)调整灵敏系数K
在YJ28A—P10R静态电阻应变仪的前面板的A、B、C接线柱上接上标准电阻，此时后面板的两位开关处在“测量”，用起子调节前面板R0，使示值为零，即预调平衡。
将后面板的两位开关拨向“标定”，调节后面板灵敏度旋钮，使显示值为测点应变片灵敏系数K的对应数值。
如应变片的灵敏系数K=2．0时，显示值为10000。
取下前面板上的标准电阻，将后面板的两位开关拨向“测量”，电阻应变仪的灵敏系数已
调整好，可接线准备测量。
(2)单点应变测量
将电阻应变片分别接到前面板A、B、C、D接线柱上，可实行单点半桥、单点全桥测量。
此时，应变仪前面板上方的旋钮置在“R。
”位；用起子调节R。
使示数为零，即电桥平衡。
施加荷载，开始应变测量，示值为该点荷载作用下的应变读数。
(3)多点应变测量
YJ28—PIOR静态电阻应变仪后面板上有A1、B1、C1、D1至A10、B10、C10、D10个接线柱，其分别接上电阻应变片，可实行(1—10)多点半桥、全桥测量。
测量前，预调平衡。
将应变仪前面板右上部旋钮置在“厂位，用起子调节左下部“广位，使显示数为零，则表示A1、B1、C1、D1组成的电桥平衡。
同理依次将右上部旋置于“2”……“10"位，调节对应左下部的“2”……“10"，即各点预调平衡。
施加载荷开始测量，前面板右上方旋钮置在“1”位，显示数为第一点的应变读数；旋钮置在哪位，显示数则为那一点的应变读数。
五、等强度梁的应变测量
应变多点测量，此时将等强度梁上四枚应变片及温度补偿片，用半桥连接到应变仪上，
逐级加载时，测定各应变片的应变值。
测试数据记录在表一中。
分别按图3—4所示的各种接线法接成桥路，测定等强度梁在各级加载下的应变值，测试数据记录在表二中。
六、实验方法和步骤
1.测量等强度梁的几何尺寸，l,b,x,h。
2．电阻应变仪的调整。
(按调整灵敏系数K，接线平衡及测量等程序
进行)
3．半桥多点测量，将4枚应变片分别接到应变仪上，平稳逐级加载，ΔP=4.9N测定相应的应变值。
4．分别按图3—5所示各种接线法接成桥路，测定在逐级加载下的应变值。
5．由式(3—1)计算等强度梁在ΔP下的应力理论值Δσ理。
6．计算不同应变片不同组桥时测定的等强度梁的应力实验值Δσ实。
实，并与应力理论值比较分析误差。
七，实验数据记
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