应变片课程设计悬臂梁的应力测试
实验四 悬臂梁动应变的测定
实验四悬臂梁动应变的测定
一：实验目的
熟悉DHDAS(5935N-1394)动态电阻应变仪，掌握悬臂梁动应变的测量方法
二：实验设备及仪表
（1）DHDAS(5935N-1394)动态电阻应变仪；
（2）扭转悬臂梁；
（3）待测电阻应变片。
三：实验方法
（1）在扭转悬臂梁上沿轴向准确贴好应变片。
（2）用半桥梁将应变片接入DH3817动态电阻应变仪
ε计（梁的材料（3）给梁逐级加砝码，使梁振动，由给梁所加重量换算出已知应变
弹性模量已知）；
ε仪记入表格。
（4）由应变仪测取每级荷载下的应变值
四：实验数据处理
h=7mm l=280mm b=28mm G=210GPa
五：结论
通过该实验掌握了DHDAS(5935N-1394)动态电阻应变仪的使用方法，熟悉了实验
过程，为下面实验的动态分析打下了良好的实验基础。
悬臂梁应变测量
悬臂梁应变测量摘要：在航空、机械及材料研究领域中，零件的强度是一个很重要问题。
研究强度问题的途径之一便是实验应力分析。
本课程设计便是利用实验应力分析中的电测法来测定弹性元件等强度悬臂梁在力的作用下产生的应变。
具体方法是通过在悬臂梁上粘贴三个应变片，它们均分布在悬臂梁的上表面上，其中一应变片位于纵向轴的中心线上，其余两个应变片分别位于轴中心线的两侧等距离处，且靠近变动端；然后通过增减砝码的个数改变所加的力，利用数字万用表记录、读取数据。
为了减小实验误差，本实验采用多次测量求平均值的方法，并对实验数据利用Excel进行了拟合，作出了应变片的电阻变化值与载荷之间的关系图，再根据有关公式，最终得出在弹性限度内悬臂梁的应变与它所受到的外力大小成线性关系。
关键词：电测法；应变片；悬臂梁；数字万用表引言研究强度问题可以有两种途径，即理论分析和实验应力分析。
实验应力分析是用实验方法来分析和确定受力构件的应力、应变状态的一门科学，通过实验应力分析可以检验和提高设计质量、工程结构的安全性和可靠性，并且可以达到减少材料消耗、降低生产成本和节约能源的要求。
实验应力分析的方法很多，有电测法、光测法、机械测量方法等。
本实验主要是利用电测法。
电测法有电阻、电容、电感测试等多种方法，其中以电阻应变测量方法应用较为普遍。
电阻应变测量方法是用电阻应变片测定构件表面的应变，再根据应变--应力关系确定构件表面应力状态。
工程中常用此方法来测量模型或实物表面不同点的应力，它具有较高的灵敏度和精度。
由于输出的是电信号，易于实现测量数字化和自动化，并可进行遥测。
电阻应变测量可以在高温、高压、高速旋转、强磁场、液下等特殊条件下进行，此外还可以对动态应力进行测量。
由于电阻应变片具有体积小、质量轻、价格便宜等优点，且电阻应变测试方法具有实时性、现场性，因此它已成为实验应力分析中应用最广的一种方法。
它的主要缺点就是，一个电阻应变片只能测量构件表面一个点在某一个方向的应变，不能进行全域性的测量]1[。
等强度悬臂梁静态应力测试实验报告
等强度悬臂梁静态应力测试实验报告
实验名称：强度悬臂梁静态应力测试实验
实验目的：通过对悬臂梁进行静态应力测试，了解悬臂梁在不同力度下的变形和应力分布情况。
实验设备和材料：
1. 强度悬臂梁
2. 支撑杆
3. 杠杆
4. 力传感器
5. 测量仪器（如示波器、测力计等）
实验步骤：
1. 将强度悬臂梁固定在支撑杆上，确保悬臂梁处于水平放置状态。
2. 根据实验要求，选择合适的力度施加在悬臂梁上，使用杠杆将力施加到悬臂梁的端部。
3. 使用力传感器测量施加在悬臂梁上的力大小，并记录下来。
4. 利用测力计或示波器测量悬臂梁上各处的应力分布情况，并绘制应力-位置曲线。
5. 观察悬臂梁在不同力度下的变形情况，并记录下来。
6. 如果需要，可以重复以上步骤，对不同力度的情况进行测试。
实验数据处理和结果分析：
1. 将测得的力度和应力数据整理，绘制力度-应力曲线。
2. 根据应力-位置曲线，分析悬臂梁上不同位置的应力分布情
况。
3. 分析悬臂梁在不同力度下的变形情况，观察是否符合理论预期。
4. 对实验结果进行讨论和总结，指出实验中可能存在的误差和改进措施。
实验注意事项：
1. 悬臂梁固定要稳固，确保测量结果准确可靠。
2. 施加力度时要逐渐增加，避免超过悬臂梁的强度范围而造成破坏。
3. 测量仪器要校准好，确保测量精度。
4. 实验过程中要注意安全，遵守实验室规定和操作规程。
以上是对强度悬臂梁静态应力测试实验报告的一个简要介绍，具体的实验内容和实验数据处理方法可以根据实际情况进行调整和完善。
【精品】等强度悬臂梁静应变测试与分析课程设计
等强度悬臂梁静应变测试与分析设计人学号指导教师学院专业班级2013年 1 月 10日目录设计名称 (1)设计任务 (1)设备仪器 (1)DH3818静态电阻应变仪介绍 (1)设计内容 (6)设计原理 (6)实验步骤 (11)数据及其处理 (11)参考文献 (18)十、心得体会 (18)一、课题设计名称：静应力测试及分析课程设计二、设计任务①静应变力测试系统的搭建②电桥的连接方式与各自特点③被测对象的应力，应力的理论计算④理论计算与测试数据的对比分析⑤误差分析（包括理论与实际测试）三、设备仪器DH3818静态电阻应变仪、常温用电阻应变片、温度补偿片、等强度梁、万用表、质量块、502胶水、酒精、焊锡膏、磨砂皮、焊棒、棉签等。
四、DH3818静态电阻应变仪介绍（一）、概述DH3818静态应变测量仪由数据采集箱、微型计算机及支持软件组成。
可自动、准确、可靠、快速测量大型结构、模型及材料应力试验中多点的静态应变（应力）值。
广泛应用于机械制造、土木工程、桥梁建设、航空航天、国防工业、交通运输等领域。
若配接适当的应变式传感器，也可对多点静态的力、压力、扭矩、位移、温度等物理量进行测量。
特点：手控状态时，大屏数码管显示测量通道和输入应变量，且可通过功能键设置显示通道、修正系数及平衡操作；自动平衡：内置120Ω标准电阻，1／4桥（公用补偿）、半桥、全桥连接方便。
（二）、技术指标1、测量点数：有可测10点和20点两种，每台计算机可控制十六台静态应变测量仪；2、程控状态下采样速率：10测点/秒；3、测试应变范围：±19999με；4、分辨率：1με；5、系统不确定度：不大于0.5%±3με；6、零漂：≤4με/2h(程控状态)；7、自动平衡范围：±15000με，灵敏度系数K＝2.00，120Ω应变计阻值误差的±1.5%；8、测量结果修正系数范围：0.0000～9.9999(手动状态)；9、适用应变计电阻值：50～10000Ω；10、应变计灵敏度系数：1.0～3.0可进行任意修正；长导线电阻修正范围：0.0～100Ω；11、交流电源电压：220V±10％，50Hz±2％；12、仪器功率：约15W；（三）、工作原理测量原理：以1/4桥、120Ω桥臂电阻为例对测量原理加以说明。
等强度悬臂梁应变参数测定1
等强度悬臂梁应变参数测定一、实验目的：1、掌握应变片传感器的贴片技术。
并进行操作。
2、进一步地对课堂上所学习的电阻应变片传感器的工作原理、结构、种类、应变片的工作特性等问题深入探讨。
3、进一步掌握等强度悬臂梁式弹性元件的原理、结构及特点。
4、了解静态电阻应变仪的原理及使用方法。
5、测定静态应变参数。
二、实验仪器：1、TJ—1型高级不锈钢等强度梁一套。
2、8120型丝式电阻应变片若干（包括连接导线）。
3、YJB—1A型静态电阻应变仪一台。
4、P20RC—B预调平衡箱一台。
三、实验步骤：1、贴片：（1）贴片要求表面光洁度达到▽▽6。
太光滑时用细纱布打毛。
不够光洁时也要用细纱布磨平。
（2）表面清洁处理：用细纱布祛除表面绣渍，并用四氯化碳或丙酮清除表面油污。
并用白纱布擦干净。
（3）贴片方法：将502胶滴在处理好的粘合面上（用胶不宜多，胶层厚度最好在0.1mm以下。
过厚强度反而下降），用干燥的玻璃棒摊平，然后将应变片贴于上胶的梁上，稍施加接触压力即可。
如需要重新粘贴，则需要用丙酮溶剂将胶层除掉，再重复上述操作。
（4）防潮处理：胶水有吸潮能力，因此在贴片表面涂布一层石蜡或凡士林作为防潮剂。
（5）检查贴片质量，对于不合格的贴片重新粘贴。
（6）在室温中干燥。
（放置24小时）2、静态参数测定：（1）电阻应变仪已经处于工作状态，它的（测量Ⅲ）（测量Ⅰ）挡的灵敏度调节电位器，都已在精度允许的误差范围内。
（2）接桥：在静态应变测量中，测量桥通常采用半桥接法：在A B接线柱之间接测量片，B C之间接补偿片。
测量桥接线图如下：（3）读数方法：加载后，指示电表偏出±10µε分度时，估计应变大小调节读数桥各挡使指针回到±10µε分度之内，从Х1000µε，Х100µε，Х10µε指示盘上以及电表上偏转数就可读出应变值。
（4）开机过程：1）在开机之前首先检查表头，电感分压器读数盘是否都在零点位置。
悬臂梁应变测量
悬臂梁应变测量摘要：在航空、机械及材料研究领域中，零件的强度是一个很重要问题。
研究强度问题的途径之一便是实验应力分析。
本课程设计便是利用实验应力分析中的电测法来测定弹性元件等强度悬臂梁在力的作用下产生的应变。
具体方法是通过在悬臂梁上粘贴三个应变片,它们均分布在悬臂梁的上表面上，其中一应变片位于纵向轴的中心线上，其余两个应变片分别位于轴中心线的两侧等距离处，且靠近变动端;然后通过增减砝码的个数改变所加的力，利用数字万用表记录、读取数据。
为了减小实验误差，本实验采用多次测量求平均值的方法，并对实验数据利用Excel 进行了拟合，作出了应变片的电阻变化值与载荷之间的关系图，再根据有关公式，最终得出在弹性限度内悬臂梁的应变与它所受到的外力大小成线性关系。
关键词:电测法；应变片；悬臂梁;数字万用表引言研究强度问题可以有两种途径，即理论分析和实验应力分析。
实验应力分析是用实验方法来分析和确定受力构件的应力、应变状态的一门科学,通过实验应力分析可以检验和提高设计质量、工程结构的安全性和可靠性，并且可以达到减少材料消耗、降低生产成本和节约能源的要求。
实验应力分析的方法很多，有电测法、光测法、机械测量方法等。
本实验主要是利用电测法。
电测法有电阻、电容、电感测试等多种方法，其中以电阻应变测量方法应用较为普遍。
电阻应变测量方法是用电阻应变片测定构件表面的应变，再根据应变——应力关系确定构件表面应力状态.工程中常用此方法来测量模型或实物表面不同点的应力，它具有较高的灵敏度和精度。
由于输出的是电信号,易于实现测量数字化和自动化，并可进行遥测.电阻应变测量可以在高温、高压、高速旋转、强磁场、液下等特殊条件下进行，此外还可以对动态应力进行测量。
由于电阻应变片具有体积小、质量轻、价格便宜等优点,且电阻应变测试方法具有实时性、现场性，因此它已成为实验应力分析中应用最广的一种方法。
它的主要缺点就是，一个电阻应变片只能测量构件表面一个点在某一个方向的应变,不能进行全域性的测量]1[。
纯弯曲梁上正应力测量实验
纯弯曲梁上正应力测量实验一、实验目的1. 学习并掌握悬臂梁、在梁上测量正应力的原理和方法；2. 掌握应变片的使用方法，并能够对应变片测量结果进行处理和分析；3. 掌握数据测量和处理的方法。
二、实验原理1. 悬臂梁的基本原理悬臂梁是在一端固定，另一端悬挂自由的梁，通常用于测量其上部的受力情况。
当悬挂的重物作用在悬臂梁上时，梁会因受到弯曲而产生应力，该应力会在梁的顶端和底端产生反向的作用力，使得悬挂重物处的应力得以计算。
2. 在梁上测量正应力的原理和方法在梁上测量正应力的方法通常是利用应变片测量梁的应变，再通过材料的本构关系，将应变转换成应力。
通常情况下，对于悬臂梁而言，其应变受到压缩和拉伸的影响，因此需要使用两个应变片来分别测量这两个方向的应变。
3. 应变片的使用方法应变片通常是由两个细金属片组成的，其中一个片子是支撑物，用于将另一个片子粘贴到测量物体上。
应变片的测量原理是通过使用一个电桥，将应变片的电阻与一个标准电阻串联，进而测量应变片所处的电压。
这样，一旦应变片受到负载，其电阻发生变化，从而改变了电桥的输出电压。
最后，通过根据应变片材料的应变-电阻关系，得出测量值。
三、实验器材和材料2. 应变片；3. 电桥；4. 计算机和专业数据测量软件；5. 数据处理软件。
四、实验步骤1. 编写测量程序，将电桥的值与悬臂梁上的应变片数据记录下来；2. 使用数码示波器进一步测量电桥的输出电压，以确保精确的输入；3. 修改程序，以将使用应变片测量的应变转换为悬臂梁上的应力；4. 进行多组实验，并分别测量不同情况下悬臂梁的应变和应力；5. 通过悬臂梁的应变和应力，计算出悬挂重物的质量；6. 对实验数据进行处理和分析，撰写实验报告。
五、实验注意事项1. 在实验之前，必须一定要理解悬臂梁的测量原理和规律，并熟悉使用应变片进行测量的技术，以确保实验的准确性和可靠性；2. 实验中的数据处理要准确，需要了解数据处理的方法和技巧，以确保实验数据的准确性、真实性和可靠性；3. 实验的操作要小心谨慎，特别是接线和使用数码示波器等特殊器材的时候一定要严谨，以防止意外事故的发生。
悬臂梁应变测量
悬臂梁应变测量一、实验目的：1、掌握应变片传感器的贴片技术。
并进行操作。
2、进一步地对课堂上所学习的电阻应变片传感器的工作原理、结构、种类、应变片的工作特性等问题深入探讨。
3、进一步掌握等强度悬臂梁式弹性元件的原理、结构及特点。
4、了解静态电阻应变仪的原理及使用方法。
5、测定静态应变参数。
二、实验仪器：1、TJ—1型高级不锈钢等强度梁一套。
2、8120型丝式电阻应变片若干（包括连接导线）。
3、YJB—1A型静态电阻应变仪一台。
4、P20RC—B预调平衡箱一台。
三、实验步骤：1、贴片：（1）贴片要求表面光洁度达到▽▽6。
太光滑时用细纱布打毛。
不够光洁时也要用细纱布磨平。
（2）表面清洁处理：用细纱布祛除表面绣渍，并用四氯化碳或丙酮清除表面油污。
并用白纱布擦干净。
（3）贴片方法：将502胶滴在处理好的粘合面上（用胶不宜多，胶层厚度最好在0.1mm以下。
过厚强度反而下降），用干燥的玻璃棒摊平，然后将应变片贴于上胶的梁上，稍施加接触压力即可。
如需要重新粘贴，则需要用丙酮溶剂将胶层除掉，再重复上述操作。
（4）防潮处理：胶水有吸潮能力，因此在贴片表面涂布一层石蜡或凡士林作为防潮剂。
（5）检查贴片质量，对于不合格的贴片重新粘贴。
（6）在室温中干燥。
（放置24小时）2、静态参数测定：（1）电阻应变仪已经处于工作状态，它的（测量Ⅲ）（测量Ⅰ）挡的灵敏度调节电位器，都已在精度允许的误差范围内。
（2）接桥：在静态应变测量中，测量桥通常采用半桥接法：在A B接线柱之间接测量片，B C之间接补偿片。
测量桥接线图如下：（3）读数方法：加载后，指示电表偏出±10µε分度时，估计应变大小调节读数桥各挡使指针回到±10µε分度之内，从Х1000µε，Х100µε，Х10µε指示盘上以及电表上偏转数就可读出应变值。
（4）开机过程：1）在开机之前首先检查表头，电感分压器读数盘是否都在零点位置。
测试技术实验指导书(实验三悬臂梁应变综合实验)
实验三悬臂梁应变综合实验一、试验目的1)掌握电阻应变片的粘贴工艺过程及方法。
2)掌握应变传感单元（电桥）测量的工作原理。
3)通过对悬臂梁的应变测量，掌握动静态应变测量的基本方法。
二、实验原理电阻应变测量技术是一种确定构件表面应力状态的实验应力分析方法。
其原理是将电阻应变片粘贴在被测构件表面上，当构件受力变形时．应变片的电阻值发生相应的变化。
通过电阻应变仪测定应变片中电阻值的改变，井换算成应变值或者输出与应变成正比的电信号，用模拟或数字记录设备记录信号，就可得到被测量的应变或应力。
目前，电阻应变测量技术已成为实验应力分析中广泛应用的一种方法，具有如下特点：●应变片尺寸小、重量轻．一股不影响构件的工作状态和应力分布。
●测量灵敏度、精度高。
应变最小分辨率可达1微应变。
●测量应变的范围广。
可由1微应变到几万微应变。
●频率响应好。
可测量0 ～10万赫的动应变。
●可在高温、低温、高速旋转及强磁场等环境下进行测量。
●由于测量过程中输出的是电信号，因此容易实现自动化、数字化，并能进行远距离测量和无线电遥测。
●通用性好。
不但适用于测量应变，而且可制成各种高精度传感器，用于测量载荷、位移、加速度、扭矩等力学量。
不过该测量方法也有它的缺点，主要表现在只能测量构件表面某一方向的应变，应变计有一定栅长，只能测定栅长范围内的平均应变。
在应力集中的部位，若应力梯皮很陡，则测量误差较大。
电阻应变片由于构件变形而发生的电阻变化ΔR用惠斯顿电桥来测量，如图所示。
电阻应变片是将被测点的应变量转换为电阻变化率ΔR/R（以应变片的灵敏度S g来衡量）。
电阻应变仪是将这电参量，经放大处理后再转换成应变量。
电阻应变测量分析系统（仪），主要由传感单元（应变计与电桥）、信号放大/调理器、数据采集和输出（显示/记录）三部分所组成。
电桥的输出电压u y与各桥臂上应变片的应变（ε1、ε2、ε3、ε4）代数和成线性关系,计算公式如下：其中：S g — 应变片的灵敏度u 0 — 供桥电压(V) 上式表明：相邻桥臂的电阻变化率（或应变）相减，相对桥臂的电阻变化率（或应变）相加。
悬臂梁实验——精选推荐
悬臂梁实验一、实验目的1. 测定悬臂梁上下表面的应力，验证梁的弯曲理论二、实验仪器设备与工具1. 材料力学组合实验台中悬臂梁实验装置与部件2. A XL 2118系列静态电阻应变仪3. 游标卡尺、钢板尺三、实验原理与方法将试件固定在实验台架上，梁在纯弯曲时，同一截面上表面产生压应变，下表面产生拉应变，上下表面产生的拉压应变绝对值相等。
此时，可得到不同横截面的正应力σ，计算公式WM =σ 式中： M — 弯矩 L P M ⋅= （L —载荷作用点到测试点的距离）W — 抗弯截面矩量 62bh W =在梁的上下表面分别粘贴上应变片R 1，R 2；如图1所示，当对梁施加载荷P 时，梁产生弯曲变形，在梁内引起应力。
图1 悬臂梁受力简图及应变片粘贴图实验接线方式实验接桥采用1/4桥（半桥单臂）方式，应变片与应变仪组桥接线方法如图2所示。
使用试件上的应变片（即工作应变片1#、2#）分别连接到应变仪测点的A/B 上，测点上的B 和B1用短路片短接；温度补偿应变片连接到桥路选择端的A/D 上，桥路选择短接线将D1/D2短接，并将所有螺钉旋紧。
四、实验步骤1. 设计好本实验所需的各类数据表格。
图2 应变片与应变仪接线图2. 测量悬臂梁的有关尺寸，确定试件有关参数。
见附表13. 拟订加载方案。
选取适当的初载荷P 0，估算最大载P max (该实验载荷范围≤50N)，一般分4～6级加载。
4. 实验采用多点测量中半桥单臂公共补偿接线法。
将悬臂梁上两点应变片按序号接到电阻应变仪测试通道上，温度补偿片接电阻应变仪公共补偿端。
5. 按实验要求接好线，调整好仪器，检查整个测试系统是否处于正常工作状态。
6. 实验加载。
用均匀慢速加载至初载荷P 0。
记下各点应变片初读数，然后逐级加载，每增加一级载荷，依次记录各点应变仪的εi ，直至终载荷。
实验至少重复三次。
见附表27. 作完实验后，卸掉载荷，关闭电源，整理好所用仪器设备，清理实验现场，将所用仪器设备复原，实验资料交指导教师检查签字。
应变片课程设计悬臂梁的应力测试
一、力学篇应变实验课程设计细则 ------------------- 2二、实验器材 ------------------------------------- 3三、实验预想步骤 --------------------------------- 3四、实验操作步 ----------------------------------- 4五、实验数据及分析 ------------------------------- 7六、电阻应变片的选择 ----------------------------- 7七、电阻应变片的粘贴工艺 ------------------------ 17八、实验心得 ------------------------------------ 19前言应变式传感器可以用来检测：位移压力力矩应变温度湿度光强辐射热加速度液体流量等物理参数。
目前是国内外应用量最为广泛的一种传感器，它在世界上占各类传感器80%以上。
本次课程设计根据实验室条件和应变式传感器的特点，从应变片粘贴工艺要求设计机械结构测点布置应变片电源电路应变片补偿电路检测误差分析构建圆筒偏载试验等为题，使学生从简单受力结构分析入手，运用计算机模拟软件确定测点布置，结合动手具体粘贴应变片，对应变片实测数据校准整定；从而完成一个完整的测试工作。
一、任务设计与要求1 应用力学知识（理论力学材料力学），运用软件ansys分析简支梁受力集中区，确定测点布置位置，采用钢板尺作为测试对象，验证理论分析和仿真分析及实验分析的结果一致性；2 应用力学知识（理论力学材料力学），运用软件ansys分析悬臂梁受力集中区，确定测点布置位置，采用钢板尺作为测试对象，验证理论分析和仿真分析及实验分析的结果一致性；3 应用力学知识（理论力学材料力学），运用软件ansys分析传动轴受力集中区，确定测点布置位置，采用钢板尺作为测试对象，验证理论分析和仿真分析及实验分析的结果一致性；以上力学分析，结构分析需回答并完成以下问题：（1）应变片的种类及选取问题；（2）每位学生需要利用AUTOCAD绘制一副应变片的2D图；（3）运用proE或其它软件绘制测试对象3D图；（4）运用力学理论分析其受力情况；（5）将3D图导入ansys分析软件进行仿真分析；（6）并运用应变片粘贴工艺知识，选取相应的粘合剂；（7）完成相应的应变片粘贴过程，并进行粘贴质量检查；（8）导线的连接与固定，并对粘贴后的应变片进行标定；（9）布线和组桥方法，多个应变片误差的计算；（10）根据上述测试过程，针对起重机电机传动选取国内外标准传感器，构建实验，并注明相应的参数选取原因。
悬臂梁实验简明指导书
悬臂梁实验指导1、实验目的1、初步掌握电测方法和多点应变测量技术；2、测定悬臂梁上下表面的应力，验证梁的弯曲理论。
2、实验设备1、材料力学组合试验台；2、电阻应变仪；3、矩形截面钢梁。
3、原理及方法如上图，梁在纯弯曲时，同一截面的上表面产生拉应变，下表面产生压应变，上下表面产生的拉压应变绝对值相等。
分别在梁上下表面对称位置贴上应变片R1、R2，此时，可得到不同横截面的正应力σ，其理论值计算公式：M ：弯矩 M=P·L （ L ：载荷作用点到测试点的距离）（抗弯截面矩量）温度补偿片贴在相同材料的金属上。
对每一待测应变片联同补偿片按半桥接线。
测出载荷作用下各待测点的应变ε，由胡克定律知：，于是可将实测值和理论值进行比较。
四、实验步骤及注意事项1、按照指导书介绍的电阻应变仪使用方法，根据应变片灵敏系数k，设定仪器灵敏系数k仪，使k仪=k。
2、对每一待测应变片联同补偿片按半桥接线，在本次实验中，将用导线把所有的b端、c端各自连通（短路），以实现各测点共用补偿片。
3、准备好加载法码 (本次实验用的是非标准法码)。
4、确认无加载，此时把各测点的应变调零，用应变仪的换点开关切换测点。
5、开始进行加载、实验。
(应片仪读数为微应变)6、加载法码时要缓慢，测量中不要挪动导线；小心操作，不要因超载压坏钢梁。
五、数据处理1、本次实验以加载一次和卸载一次为例，卸载可观察一下数据飘移的现象，多次的可以类推。
每次由P1到P3(Pmax)，在应变仪上读出各测点逐次的应变值，然后进行逐级卸载，并记录相应的应变值。
2、把所有实测数据填入数据表中，并按公式进行计算。
3、每一测点求出对的相对误差e：4、相关数据应变片灵敏系数k=2，阻值为120Ω；悬臂梁弹性模量E=2.15×1011 Pa悬臂梁横相关几何尺寸：L=300mm、h=10mm、b=30mm、1N=0.102kgf 1kgf (公斤力) =9.8N1MPa=1×106 Pa (1MPa=1N/mm2，1Pa=1N/m2)测量片1载荷加载卸载相对误差e：P1P2P3测量片2载荷加载卸载相对误差e：P1P2P3实验中心机械实验室 2009年10月。
测试技术实验指导书(实验三悬臂梁应变综合实验)
测试技术实验指导书(实验三悬臂梁应变综合实验) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII实验三悬臂梁应变综合实验一、试验目的1)掌握电阻应变片的粘贴工艺过程及方法。
2)掌握应变传感单元（电桥）测量的工作原理。
3)通过对悬臂梁的应变测量，掌握动静态应变测量的基本方法。
二、实验原理电阻应变测量技术是一种确定构件表面应力状态的实验应力分析方法。
其原理是将电阻应变片粘贴在被测构件表面上，当构件受力变形时．应变片的电阻值发生相应的变化。
通过电阻应变仪测定应变片中电阻值的改变，井换算成应变值或者输出与应变成正比的电信号，用模拟或数字记录设备记录信号，就可得到被测量的应变或应力。
目前，电阻应变测量技术已成为实验应力分析中广泛应用的一种方法，具有如下特点：●应变片尺寸小、重量轻．一股不影响构件的工作状态和应力分布。
●测量灵敏度、精度高。
应变最小分辨率可达1微应变。
●测量应变的范围广。
可由1微应变到几万微应变。
●频率响应好。
可测量0 ～ 10万赫的动应变。
●可在高温、低温、高速旋转及强磁场等环境下进行测量。
●由于测量过程中输出的是电信号，因此容易实现自动化、数字化，并能进行远距离测量和无线电遥测。
●通用性好。
不但适用于测量应变，而且可制成各种高精度传感器，用于测量载荷、位移、加速度、扭矩等力学量。
不过该测量方法也有它的缺点，主要表现在只能测量构件表面某一方向的应变，应变计有一定栅长，只能测定栅长范围内的平均应变。
在应力集中的部位，若应力梯皮很陡，则测量误差较大。
电阻应变片由于构件变形而发生的电阻变化ΔR 用惠斯顿电桥来测量，如图所示。
电阻应变片是将被测点的应变量转换为电阻变化率ΔR /R （以应变片的灵敏度S g 来衡量）。
电阻应变仪是将这电参量，经放大处理后再转换成应变量。
电阻应变测量分析系统（仪），主要由传感单元（应变计与电桥）、信号放大/调理器、数据采集和输出（显示/记录）三部分所组成。
梁应力应变测量
梁应力应变测量一、实验目的1、掌握应力应变电测方法2、学习应变片的使用3、了解应变仪电桥测量电路电压输出的特点二、实验内容进行悬臂梁的应变测量三、实验原理应变测量是研究构件应力状态的重要手段，通过应变测量可以了解构件的变形；应变测量的方法也可以推广到与应变有密切关系的其他机械量测试。
本次实验用的应变测量系统的仪器硬件组成如图1所示。
图1 应变测试系统硬件结构电阻应变片将被测对象的变形转换为电阻值的变化，根据测试的具体要求可以选择不同种类的电阻应变片和不同的布置与组桥方式。
本次实验用BF120-4BB型电阻应变片，贴于受拉变形的梁上，考虑温度对测量结果的影响。
布片和接桥方式如图2所示。
（自己画图）由应变仪电桥的特性，金属梁的拉应变与供桥电压和输出电压之间的关系如下：（自己写公式）作用在梁上的弯距为：（自己写公式）四、实验仪器及器材DH5937动态电阻应变仪、计算机、矩形梁（截面为mm 1520 、长为mm 600）、应变片、电烙铁、导线、镊子、焊锡、酒精、502胶水等。
五、实验方法1.贴片：将所测梁的贴片部位用抛光机打磨到达要求后，用酒精擦洗干净，再用502胶把应变片贴于梁上。
（注：贴片好坏影响测量结果，应严格遵守操作规程，保证贴片质量）2.检查：用万用表检查应变片焊接后的电阻（正确应为120欧姆）和应变片与金属梁的绝缘情况（正确为绝缘）。
2.接桥：按DH5937动态电阻应变仪说明书的说明，将本实验对应的测量方式把导线接于应变仪桥盒上。
3.开机：打开DH5937动态电阻应变仪，启动测试软件。
4.参数设置：在测试软件中设置好测量方式、电阻应变片灵敏度、梁的材料泊松比、满度值和滤波方式。
5.调平衡：利用测试软件进行电桥的平衡调节。
6.加载测试：在梁上施加载荷进行测试。
六、测试结果包括：测试曲线、特征参数、作用在梁上的最大弯矩值。
悬臂梁实验
悬臂梁弯曲正应力测定实验一、实验目的测定悬臂梁承受纯弯曲时的应力，并与理论计算结果进行比较，以验证应力公式。
掌握用电阻应变片测量应力的原理及其方法。
二、实验仪器应变传感器实验模块、托盘、砝码、数显电压表、±15V、+10V电源、万用表（自备）。
三、实验原理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组件，为了测量构件上某点沿某一方向的应变，在构件未受力前，将应变片贴在测点处，使应变片的长度L沿着指定的方向。
构件受力变形后，粘贴在构件上的应变片随测点处的材料一起变形，应变片的原来电阻R改变为R+△R（若为拉应变，电阻丝长度伸长，横截面面积减小，电阻增加）。
由实验得知，单位电阻的改变量△R/R与应变ε成正比，即S称为应变片的灵敏系数，它和电阻丝的材料及丝的绕制形式有关。
S值在应变片出厂时由厂方标出，一般S值为2左右。
图1 实验平台示意图本实验平台如图1所示，四个金属箔应变片分别贴在弹性体的上下两侧，弹性体受到压力发生形变，应变片随弹性体形变被拉伸，或被压缩。
这些应变片将应变变化转换为电阻的变化，将应变片接入直流电桥中，通过电桥将电阻变化转换为电压变化，进而可以通过测量电压的变化测量应变。
应变片在电桥中有3中基本线路连接，单臂连接（一个应变片）、半桥连接（两个臂为应变片）、全桥连接（四个全是应变片）。
电桥一般采用等臂连接，即应变片不受力时，电桥中的电阻值相同，电桥平衡。
不同的连接方式灵敏度不同，输出电压与电阻变化及应变之间的关系为：单臂：半桥：全桥：由上述可知，全桥灵敏度最高，并且可以补偿非待测载荷应力的干扰及温度补偿的作用。
本实验中采取全桥连接方式。
在实验中，合适调整放大倍数，即可将应变值显示。
本实验中，应变片灵敏度S为2。
图2 电桥原理示意图图3 应变处理电路模块及接线示意图四、实验内容与步骤1．应变传感器已安装在应变传感器实验模块上。
2．差动放大器调零。
从主控台接入±15V电源，检查无误后，合上主控台电源开关，将差动放大器的输入端Ui短接并与地短接，输出端Uo2接数显电压表（选择2V档）。
[新版]动应力试验
![[新版]动应力试验](https://img.taocdn.com/s3/m/105d1035e3bd960590c69ec3d5bbfd0a7956d598.png)
实验七 动应力实验工程中经常会遇到构件受动载荷作用的情况，如高速旋转的螺旋桨、紧急制动的转轴、受强迫振动的梁等。
由于构件在动载荷作用下的应力要比在静载荷作用下的应力大得多，因此，测量和分析构件在动载荷作用下的动应力问题是非常重要的。
本实验以悬臂梁为研究对象，测量在强迫振动和冲击时的动应力。
一、实验目的1.学习动态应变测量技术和动态电阻应变仪及其测试软件的使用方法。
2.测量悬臂梁在强迫振动时的动应力d σ，并与理论值进行比较。
3.测量悬臂梁在突加载荷作用时的动荷系数d k ，并与理论值进行比较。
二、实验装置、仪器与提供的条件1.悬臂梁实验装置(图6-1)。
矩形截面梁的宽度mm 25=b ，高度m m 2=h ，材料的弹性模量GPa 210=E 。
在梁C 截面的上、下表面沿轴线方向粘贴有应变片1R 和2R ，D 截面的上、下表面沿轴线方向粘贴有应变片3R 和4R 。
应变片的灵敏系数08.2=K 。
2.JZQ-100型激振器、GF-100功率放大器、XH 信号源和计算机。
3.DH5937型应变测试系统。
4.游标卡尺和直尺。
5.重物。
h图6-1 悬臂梁实验装置三、实验内容与要求1.根据实验目的，思考并拟定实验方案。
2.独立完成实验，包括测量梁上的贴片位置(1a 、2a )和、接线、加载、读取和记录实验原始数据、计算实验结果等。
3.现场计算悬臂梁受迫振动时最大和最小动应力的实验值和理论值；计算悬臂梁受突加载荷时的动荷系数，经教师审核认可后，结束实验，使实验装置和仪器复原。
4.实验时自带计数器。
四、实验报告要求ε表1.画出测量悬臂梁在强迫振动时动应力的应变片组桥接线图，并写出用读数应变du示测点动应力的表达式。
整理实验数据，求出测量点动应力的最大和最小值，并画出测量点的动应力波形图。
2.画出测量悬臂梁在突加载荷作用下动荷系数的应变片桥路接线图，并写出由读数应ε表示动荷系数的表达式。
整理实验数据，求出突加载荷的动荷系数。
(悬臂梁电测应力)讲义
2.4静态数字电阻应变仪电阻应变仪是实验应力分析中电测法所必需的测试仪器。
随着科学技术的发展，电阻应变仪已转向多点、高精度、数字化、自动化。
YJ-4501A 静态数字电阻应变仪采用直流电桥、低漂移高精度放大器、大规模集成电路、A/D 转换器及微计算机技术并带有RS-232接口。
具有214位数字显示，测量简便、精度高、准确可靠稳定性好、易于组成测试网络、便于维修等优点。
本机带有12个通道，并可扩展测量通道。
一、工作原理YJ-4501A 静态数字电阻应变仪的基本原理方框如图2-5所示。
应变测量时，欲测试件或构件表面某点的相对变化量Δl /l 即线位移ε，可使阻值为R 的电阻应变片粘贴在试件或构件被测处。
，当试件或构件受外力作用产生变形时，应变片将随之相应的变形，根据金属丝的应变—电阻效应，应变片阻值发生变化，在一定范围内，应变片电阻的相对变化量ΔR/R 与试件或构件的相对变化量成线性关系，即ε=∆=∆k llk R R （2-1） 式中，k 称为应变片的灵敏系数。
由于应变很小，很难直接测得。
但由上式可知，只要测得ΔR ，就可以求得应变ε。
为此，我们通常将电阻应变片（或电阻应变片和精密电阻），组成如图2-6所示的测量电桥。
图中U 0为供桥电压，U i 为电桥输出压，R 1~R 4为电阻应变片（或电阻应变片和精密电阻），根据电桥原理可得()()432132410R R R R R R R R U U i ++-= （2-2） 若在电桥中R 1=R 2=R 3=R 4=R ，则R 1、R 2、R 3、R 4均有相应的电阻增量ΔR 1、ΔR 2、ΔR 3、ΔR 4时，电桥输出电压（忽略高次微量）为）（RR R R R R R R U U i 432104∆+∆-∆-∆=（2-3） 将式（2-1）带入式（2-3），得d i KU K U U ε=ε+ε-ε-ε=44043210）（ （2-4） 由此可得应变仪的读数d ε为432104ε+ε-ε-ε==εKU U id（2-5）被测量值经测量电桥，通过模拟放大，A/D 转换，由单片机实时控制，完成数据采集的计算处理，显示和传输；通过单片机还实现了半桥，全桥自动选择，测量通道切换等实时控制。
用电测法测量等强度悬臂梁的应力
实验用电测法测量等强度悬臂梁的应力姓名：汪志钢专业：固体力学学号：5234一、实验目的1.了解电测法的基本原理；2.熟悉悬臂梁的结构及应变特性；3.用等强度梁做简单的传感器，测出砝码的重量，并与实际的值对比。
4.求出传感器的线性度和灵敏度。
二、实验仪器、设备和工具应变片4枚，接线端子4副，导线若干，烙铁，焊锡丝，万用表，502胶水，等强度悬臂梁实验仪，精密数字测量仪，砝码，砝码盘，钢板尺等。
（应变片的灵敏系数K=2.06，铝合金材料的屈服强度σs=150MPa,安全系数取1.5）图一等强度悬臂梁实验仪图二应变片的结构三、实验原理电测法基本原理，是将金属丝等制成的电阻应变片贴在构件待测应变处，当构件受力变形时，金属丝亦随之伸缩，因而其电阻也随之改变。
电阻改变量与金属丝的线应变之间存在一定的关系。
通过电阻应变仪将电阻改变量测出，进而可得到构件所测部位的应变。
电阻改变量与构件应变之间存在如下关系：εK RR=∆ (1) 式中，RR∆为电阻应变片电阻值的相对变化量；K 为应变片的灵敏系数，对于本实验K 为常数；ε为构件应变。
测量等强度悬臂梁应力的电路，由于悬臂梁产生的应变一般都很小, 引起应变片的电阻变化也很小，要想把这种应变直接测量出来很困难。
因此, 需要有专用的测量电路来测量这种由应变变化而引起的电阻变化。
一般情况下，将悬臂梁上的应变片连接成电桥进行测量，可将一枚、二枚或四枚应变片接入到桥臂中，分别称作单桥、半桥和全桥电路，如图3所示。
接入应变片的桥臂称为工作臂，在输入端加电压E ，则在输出端有输出电压U 。
本实验采用全桥电路，四个桥臂均接有应变片，电阻值分别为R 1，R 2、R 3和R 4。
在等强度悬臂梁的自由端挂有砝码盘，不加砝码时，电路为惠斯登电桥，则有132412340()()R R R R U E R R R R -==++ 所以图三 全桥接法 形，则R 1、R 3的电阻增加，R 2、R 4R 3和△R 4，△R 1和△R 3312412341--4R R R R U E R R R R ∆∆∆∆=+（）(2) 若四个桥臂上应变片的灵敏系数均为K ,由（1）式可知312412241234R R R RK K K K R R R R εεεε∆∆∆∆====，，，则（2）式变为1234--4U KE εεεε=+（） (3) 本实验中，电路中的应变片均是相同的，因1234R R R R R ====,1234e e e e e =-==-=。
梁应力应变测量
梁应力应变测量一、实验目的1、了解电阻应变片的结构及种类；2、掌握电阻应变片的粘贴技巧；3、掌握利用电阻应变片测量应力应变的原理；4、掌握动态测试分析系统的使用及半桥、全桥的接法；二、实验内容进行悬臂梁的应变测量三、实验原理1、电阻应变片的测量技术将应变片固定在被测构件上，当构件变形时，电阻应变片的电阻值发生相应的变化。
通过电阻应变测量装置（简称应变仪）可将电阻应变片中的电阻值的变化测定出来，换算成应变或输出与应变呈正比的模拟电信号（电压或电流），用记录仪记录下来，也可用计算机按预定的要求进行数据处理，得到所需要的应力或应变值。
2、电阻应变式传感器电阻应变式传感器可测量应变、力、位移、加速度、扭矩等参数。
具有体积小、动态响应快、测量精度高、使用简便等优点。
电阻应变式传感器可分为金属电阻应变片和半导体应变片两类。
常用的金属电阻应变片有丝式和箔式两种。
它由敏感元件、引出线、基底、覆盖层组成，用粘贴剂粘贴在一起，如图所示。
图1 电阻应变片结构图2 电桥3、应变片的测量电路在使用应变片测量应变时，必须有适当的方法检测其阻值的微小变化。
为此，一般是把应变片接入某种电路，让它的电阻变化对电路进行某种控制，使电路输出一个能模拟这个电阻变化的电信号，之后，只要对这个电信号进行相应的处理（滤波、放大、调制解调等）就行了。
常规电阻应变测量使用的应变仪，它的输入回路叫做应变电桥①应变电桥：以应变片作为其构成部分的电桥。
②应变电桥的作用：能把应变片阻值的微小变化转换成输出电压的变化。
常用电桥连接方法有三种：（1）单臂半桥接法： R1作为应变片（2）半桥接法：R1、R2作为应变片（3）全桥接法： R1、R2、R3、R4均为应变片电桥的和差特性：电桥的输出电压与电阻（或应变）变化的符号有关。
即相邻臂电阻或应变变化，同号相减，异号相加；而相对臂则相反，同号相加，异号相减。
利用桥路的和差特性可以提高电桥灵敏度、补偿温度影响，从复杂应力状态中测取某一应力、消除非测量应力。
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题目：应变片课程设计悬臂梁的应力测试一、力学篇应变实验课程设计细则 ------------------- 2二、实验器材 ------------------------------------- 3三、实验预想步骤 --------------------------------- 3四、实验操作步 ----------------------------------- 4五、实验数据及分析 ------------------------------- 8六、电阻应变片的选择 ----------------------------- 8七、电阻应变片的粘贴工艺 ------------------------ 18八、实验心得 ------------------------------------ 20前言应变式传感器可以用来检测：位移压力力矩应变温度湿度光强辐射热加速度液体流量等物理参数。
目前是国内外应用量最为广泛的一种传感器，它在世界上占各类传感器80%以上。
本次课程设计根据实验室条件和应变式传感器的特点，从应变片粘贴工艺要求设计机械结构测点布置应变片电源电路应变片补偿电路检测误差分析构建圆筒偏载试验等为题，使学生从简单受力结构分析入手，运用计算机模拟软件确定测点布置，结合动手具体粘贴应变片，对应变片实测数据校准整定；从而完成一个完整的测试工作。
一、任务设计与要求1 应用力学知识（理论力学材料力学），运用软件ansys分析简支梁受力集中区，确定测点布置位置，采用钢板尺作为测试对象，验证理论分析和仿真分析及实验分析的结果一致性；2 应用力学知识（理论力学材料力学），运用软件ansys分析悬臂梁受力集中区，确定测点布置位置，采用钢板尺作为测试对象，验证理论分析和仿真分析及实验分析的结果一致性；3 应用力学知识（理论力学材料力学），运用软件ansys分析传动轴受力集中区，确定测点布置位置，采用钢板尺作为测试对象，验证理论分析和仿真分析及实验分析的结果一致性；以上力学分析，结构分析需回答并完成以下问题：（1）应变片的种类及选取问题；（2）每位学生需要利用AUTOCAD绘制一副应变片的2D图；（3）运用proE或其它软件绘制测试对象3D图；（4）运用力学理论分析其受力情况；（5）将3D图导入ansys分析软件进行仿真分析；（6）并运用应变片粘贴工艺知识，选取相应的粘合剂；（7）完成相应的应变片粘贴过程，并进行粘贴质量检查；（8）导线的连接与固定，并对粘贴后的应变片进行标定；（9）布线和组桥方法，多个应变片误差的计算；（10）根据上述测试过程，针对起重机电机传动选取国内外标准传感器，构建实验，并注明相应的参数选取原因。
二、实验器材电阻应变片2个、钢尺板1个、塑料直尺2个、502胶水一管、胶带若干、导线若干、100欧电阻两个、干净电路板一个、蜡烛一支、万用表、5V电源。
其它辅助工具及器材皆取自实验室。
三、实验预想步骤1、用ansys软件将悬臂梁形变时的应力变化并确定最大应力点，然后截图。
2、在钢尺板上确定应变片粘贴点并用砂纸打磨干净。
3、选取相应的胶水将应变片粘贴在钢尺板两面的粘贴点上，然后蜡封，最后用万用表检验应变片是否存在短路现象，如果短路，重新实验，如果没有短路，则进行以下步骤。
4、在干净的电路板上建立电路桥。
5、将应变片、电路板及电源连接起来。
用万用表测量起始电压、应变片的电阻。
6、给悬臂梁施加力，测量悬臂梁变性后两应变片的阻值和电路电压。
7、整理并分析数据，得出实验结果。
四、实验操作步1、运用ansys软件仿真钢尺碳素工具钢弹性模量2.00-2.20 e11 泊松比0.24-0.28 拉伸强度600MPa 屈服强度355MPa得到结果最大应力472MPa 最大应变6.36cm经过力学理论与ANSYS仿真比较，确定粘贴位置。
2、在钢尺板的粘贴点上用砂纸打磨干净。
3、用选定的502胶水将应变片粘贴在钢尺板两面的粘贴点上，然后蜡封，最后用万用表检验应变片是否存在短路现象，如果短路，重新实验，如果没有短路，则进行以下步骤。
得出两个应变电阻值为121.4欧。
4、应变片结构俯视图5、在干净的电路板上建立电路桥。
6、连接电路，测的电源电压为4.78V。
U01=2.08V。
给悬臂梁施加4N力使之发生形变，待形变稳定后，测得应变片阻值R1=122欧，R2=120.8欧，U02=2.17V。
五、实验数据及分析压力值0 N 100 100 121.4 121.4 4.78 2.084 N 100 100 122 120.8 4.78 2.17六、电阻应变片的选择1、电阻应变片的工作原理：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形变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，在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、电阻应变片的分类：电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。
金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。
通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。
这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路（通常是A/D转换和CPU）显示或执行机构。
3、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的改变，这一物理现象称为“电阻应变效应”。
4、应变灵敏度：它是指电阻应变片在单位应变作用下所产生的电阻的相对变化量。
（1）、金属导体在受到应变作用时将产生电阻的变化，拉伸时电阻变大，压缩时电阻减小，且与其轴向应变成正比。
金属导体的电阻应变灵敏度一般在2左右。
6、半导体的应变灵敏度：半导体材料之所以具有较大的电阻变化率，是因为它有远比金属导体显著的多的压阻效应。
7、金属电阻应变片金属电阻应变片的分类及其结构金属电阻应变片分为丝式、箔式，薄膜式三种。
金属丝电阻应变片的典型结构见图。
它主要由粘合层1、3，基底2、盖片4，敏感栅5，引出线6构成。
金属箔式应变片的敏感栅，则是用栅状金属箔片代替栅状金属丝。
金属箔栅采用光刻技术制造，适用于大批量生产。
由于金属箔式应变片具有线条均匀、尺寸准确、阻值一致性好、传递试件应变性能好等优点，因此，目前使用的多为金属箔式应变片，其结构见下图。
金属电阻应变片工作原理简介金属电阻应变片的工作原理是电阻应变效应，即金属丝在受到应力作用时，其电阻随着所发生机械变形(拉伸或压缩)的大小而发生相应的变化。
电阻应变效应的理论公式如下:由上式可知，金属丝在承受应力而发生机械变形的过程中，ρ、L、S三者都要发生变化，从而必然会引起金属丝电阻值的变化。
当受外力伸张时，长度增加，截面积减小，电阻值增加;当受压力缩短时，长度减小，截面积增大，电阻值减小。
因此，只要能测出电阻值的变化，便可知金属丝的应变情况。
这种转换关系为：式中: R---金属丝电阻值的变化量;Ko---金属材料的应变灵敏系数,它主要由试验方法确定,且在弹性极限内基本为常数值;ε---金属材料的轴向应变值,即,因此又称ε为长度应变值,对金属丝而言,其值勤在0.24--0.4之间.。
在实际应用中，将金属电阻应变片粘贴在传感器弹性元件或被测饥械零件的表面。
当传感器中的弹性元件或被测机械零件受作用力产生应变时，粘贴在其上的应变片也随之发生相同的机械变形，引起应变片电阻发生相应的变化。
这时，电阻应变片便将力学量转换为电阻的变化量输出。
金属电阻应变片电桥电路图金属电阻应变片应用于力学测量时，需要和电桥电路一起使用;由于应变片电桥电路的输出信号微弱，采用直流放大器又容易产生零点漂移现象，故多采用交流放大器对信号进行放大处理，所以应变片电桥电路一般都采用交流电供电，组成交流电桥。
根据读数方法的不同，电桥又分为平衡电桥和不平衡电桥两种。
平衡电桥仅适合测量静态参数，而不平衡电桥则适合测量动态参数。
由于直流电桥和交流电桥在工作原埋上相似，为了方便起见，下面仅就直流不平衡电桥进行介绍。
图所示电路是输出端接放大器的直流不平衡电桥的电路。
第一桥臂接电阻应变片R1，其他三个桥臂接固定电阻。
当应变片R1末发生应变时，由于没有阻值变化，电桥维持初始平衡条件的R1.R4=R2.R3，因而输出为零，即UOUT=A(Rl.R4一R2.R3)=0当应变片产生应变时，应变片产生△R1的电阻变化，电桥处于不平衡状态，此时：假设，并考虑到电桥初始平衡条件，，省略去分母中的微量，则上式可写成为从式中可以看出，输出电压正比于应变片发生应变时产生的电阻变化量们。
电阻应变片的特性1、温度效应：用应变片测量应变时，除了能感受试件受力后的变形外，同样也能感受环境温度变化，并引起电阻应变片示值的变动，该效应称为温度效应。
补偿方法：通过惠斯登电桥桥路特性进行温度补偿。
在电桥一个测壁上接一个与量测片同样阻值的温度补偿应变片，测量片贴在受力构件上，既受应变作用，又受温度作用。
补偿片贴在一个与试验材料相同并置于试件附近，具有同样温度变化条件但不受外力作用。
为此，电桥对角线上的电流计的反映只是试件受力后产生的变形，温度效应得以消除。
误差补偿有何要求：（1）补偿片与工作片应该是同批产品，具有相同电阻值、灵敏系数和几何尺寸。
（2）贴补偿片的试块材料应与试件的材料一致，并应做到热容量基本相等。
（3）补偿片的贴片、干燥、防潮等处理工艺必须与工作片完全一致。
（4）连接片与工作片的位置应尽量接近，使二者处于同样温度场条件下，以防不均匀热源的影响。
（5）连接补偿片的导线应与连接工作片的导线同一规格、同一长度，并且相互平列靠近布置或捆扎成束。
补偿片的数量多少，根据试验材料特性、测点位置、试验条件的决定。
2、横向效应：应变片除了有纵向的丝栅外，还有圆弧形或直线形的横栅。
横栅即对轴向的应变敏感，也对垂直于轴向的横向应变敏感。
当把应变片粘贴在一维应力F作用下的工件上时，纵向丝栅由于产生纵向应变，电阻值增加。
而横栅由于纵向应变和横向应变的影响，电阻值减小。
实际上横向丝栅将纵向丝栅电阻的变化抵消了一部分。
这就是横向效应。
电阻应变片的测量电路应变片将应变的变化转换成电阻相对变化△R/R，还要把电阻的变化再转换为电压或电流的变化，才能用电测仪表进行测量。