实验一-电阻应变片及电阻应变测试桥路连接试验PPT课件
电阻应变式传感器的工作原理PPT课件
变时非线性比较严重等缺点。
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二、电阻应变片的材料 对敏感栅的材料的要求：
①应变灵敏系数大，并在所测应变范围内保持为常数； ②电阻率高而稳定，以便于制造小栅长的应变片； ③电阻温度系数要小； ④抗氧化能力高，耐腐蚀性能强； ⑤在工作温度范围内能保持足够的抗拉强度； ⑥加工性能良好,易于拉制成丝或轧压成箔材； ⑦易于焊接，对引线材料的热电势小。 对应变片要求必须根据实际使用情况，合理选择。 具体材料见P65-66
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3）应变片测试原理 在外力作用下，被测对象产生微小机械变形，应变
片随着发生相同的变化， 同时应变片电阻值也发生相应
变化。当测得应变片电阻值变化量为ΔR时，便可得到被
测对象的应变值， 根据应力与应变的关系，得到应力值
σ为
σ=E·ε
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3、横向效应
金属应变片由于敏感栅的两端为半圆弧形的横栅， 测量应变时，构件的轴向应变ε使敏感栅电阻发生变化， 其横向应变εr也将使敏感栅半圆弧部分的电阻发生变化 (除了ε起作用外)，应变片的这种既受轴向应变影响， 又受横向应变影响而引起电阻变化的现象称为横向效 应。
R R K S L L 2 n 2 ( n l L 1 )r K S ( n 2 1 L )r K Sr
令
Ky (n21L)rKS Kx2n l2 (nL1)rKS
则
RRKxKyr
可见，敏感栅电阻的相对变化分别是ε和εr作用的结
果。
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当εr=0时，可得轴向灵敏度系数
Kx
一、 电阻应变片的种类
1.丝式应变片 金属丝式应变片有回线式和短接式二种，如图2.3所示。
但回线式最为常用，制作简单，性能稳定，成本低，易粘 贴，但其应变横向效应较大。
实验1 应变电桥实验
金属箔式应变片单臂电桥性能实验一、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。
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，应变效应的关系式为:ΔR/R=Kε,式中ΔR/R为电阻丝的电阻相对变化值、K为应变灵敏系数,ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化。
金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，用它来转换被测部位的受力大小及状态，通过电桥原理完成电阻到电压的比例变化，对单臂电桥而言，电桥输出电压，Vo1=EKε/4。
（E为供桥电压）。
三、需用器件与单元：应变式传感器实验模块(应变式传感器已安装在上面)、砝码（每只约20g）、数显表、±15V电源、±4V电源、如需要请自便万用表。
四、实验步骤：1、根据,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左上方的R1、R2、R3、R4标志端，“”、“”分别表示应变片的受力方向，应变片阻值R1=R2=R3=R4=350Ω；加热丝也接于模块上，加热丝阻值约为50Ω左右，可用万用表进行测量判别。
图(1-1)2、实验模块仪表放大器调零：方法为:①接入模块电源±15V和“⊥“(从主控箱引入)，检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模块仪表放大器增益调节电位器Rw3顺时针调节最大位置，②将仪表放大器的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上数显电压表输入端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)，完毕关闭主控箱电源。
3、参考图（1-2）接入传感器，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，它与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7在模块内已连接好)，接好电桥调零电位器Rw1，仪表放大器增益电位器Rw3适中，接上桥路电源±4V(从主控箱引入)，数字电压表置20V档，检查接线无误后，合上主控箱电源开关，先粗调Rw1，再细调R W4使数显表显示为零，并将数字电压表转换到2V档再调零,如数字显示不稳,可适当减小放大器增益。
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
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
理论计算：
∵
M (x) W (x)
6 px b(x)2 h
式中，p为所加载荷，x为加力端到计算应力点的距离， b(x)为x处梁的宽度，h为梁的厚度。
∴
E
四、试验步骤
1.按电阻应变仪的使用方法使其处于正常状态。
2.分别按图2各种接桥方法用导线连接应变片和应变仪，导 线一端焊在应变片的接线端子上（注意焊接时间要短）， 另一端接在应变仪对应的电桥端子上。
对于全桥接法，如应变片R1和R3（正面受拉）与R2和R4 （反面受压）接成全桥如图2（c），则应变仪输出应变为： r 1 2 3 4 1p T ( 2 p T ) 3 p T ( 4 p T ) 41p
(∵ 1p 2 p 3 p 4 p)。
除此之外，还有其他形式接成半桥和全桥，可自行设计练习。
r 1 2
电阻应变片在电桥中的接法和静态应变测量
如应变片R1与梁下表面应变片R2（反面受压应变）接成半 桥，另外半桥仍为应变仪内部固定桥臂电阻，如图2（b）,则 应变仪输出应变为：
电阻应变
一、电阻应变片粘贴技术一、实验目的1.了解电阻应变片的结构、规格、用途等。
2.学会设计布片方案。
3.掌握选片、打磨、粘贴、接线、固定、防护等操作工艺和技术。
二、实验设备及器材1.YD－88便携式超级应变仪。
2.QJ23型电桥。
3.试件、应变片、砂布、镊子、丙酮、药棉、502胶水、玻璃纸等。
4.试件见图1-5。
三、实验原理应变片的构造很简单。
把一条很细具有高电阻率的金属丝，在制片机上排绕后，用胶水粘在两片薄纸之间，再焊上较粗的引出线，就成了早期常用的丝绕式应变片。
应变片一般由敏感栅（即金属丝）、粘结剂、基底、引线及覆盖层五部分组成。
如将应变片固定在被测构件表面上，金属丝随构件一起变形，其电阻值也随之发生变化，而且，这电阻变化与构件应变有确定的线性关系。
应变片已有多种类型，若按敏感栅所用材料来分，有丝绕式应变片、箔式应变片和半导体应变片。
前两种的敏感栅是以金属丝或箔制成，可统称为金属式应变片，工作原理是基于金属丝的电阻应变效应；半导体应变片则是一类较新品种，具有一些独特的优点。
无论何类应变片，其构成不外基底、敏感栅和引线三大部分。
引线是从敏感栅到测量导线之间的过渡部分，用以将敏感栅接入测量电路。
基底用来保持敏感栅及其与引线接头部的几何形状，在应变片安装以后，由它将构件变形传递给敏感栅，并在金属构件与敏感栅之间起绝缘作用。
目前常见的电阻片有以下几种：（1）丝绕式用电阻丝盘绕电阻片称为丝绕式电阻片（见图1-1和图1-2a），目前广泛使用的有半圆弯头平绕式，这种电阻片多用纸底和纸盖，价格低廉，适于实验室广泛使用，缺点是精度较差，横肉向效应系数较大。
（2）短接式这种电阻片的制作比较容易，在一排拉直的电阻丝之间，在预定的标距上用较粗的导线相间地造成短路，这种电阻片有用纸底的，也有用胶底的（见图1-2b）。
短路接式电阻片的优点是几何形状比容易于保证，而且横向效应系数近于零。
图1-2（3）箔式电阻片它是在合金箔（康铜箔或镍铬箔）的一面涂胶形成胶底，然后在箔面上用照相腐蚀成形法制成的(见图1-2c)，所以几何形状和尺寸非常精密，而且由于电阻丝部分是平而薄的矩形截面，所以粘贴牢固，丝的散热性能好，横向效应系数也较低，和丝绕式应变片相比，箔式片有下列优点：a.随着光刻技术的发展，箔式片能保证尺寸准确、线条均匀，故灵敏系数分散性小。
电阻应变及测量桥路_图文
二、实验应力分析方法
实验应力分析方法很多，主要有：应变电测 法、光测法、脆性涂层法和应变机械测量法等 。其中最广泛应用的是应变电测法和光测法。
1、电测法
电测法中有电阻、电容、电感、电磁等多种方法 。
电阻应变测试方法：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 的应力状态的一种实验应力分析方法。
（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。
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 。
五．几种桥测量 3. 全桥测量 4. 对臂测量 5. 温度补偿
6. 串联和并联接线法 串联
所以： 1.串联桥臂应变为各个应变计应变值的算术平均值 2.串联后桥路电阻增大，在限定电流情况下可加大 供桥电压，加大输出。
并联
桥臂应变
若各个应变计电阻改变量相同 并联后桥臂电阻减小，输出电流可以提高。用电流表 记录有利。
六．内力分离
组合变形的构件，通过合理布置应变片位置和方位，并 采用正确的组桥接法可以将应变单独测量出来
例1：偏心拉压
为消除偏心的影响在弹性杆件上 对称地贴了四个应变片
将各点结果代入公式
仪器读得的应变值与待测应变值的比 成为桥臂系数，本例中桥臂系数为
例2，圆轴受扭矩和拉力共同作用，要求从扭矩中分离拉 力影响
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。
(完整版)4-2电阻应变片测量电桥电路
12K1
若应变片灵敏系数近似等于2，则 e 。1这表明，略去非线性部分
所引入的相对误差与被测应变值大小相当。比如应变达到5000με
时，e50 01001 0。 06 可见0.，5% 在一般应变范围内分析应变 100
电桥的输出电压时，只取线性部分是足够精确的。
UU 1E 4 R R 11 R R 22 R R 33 R R 44
U E 4 1 2 R R 1 R R 2 1 2 R R 3 R R 4
R1 R
K01
R2 R
K02
R3 R
K03
R4 R
K04
U E 4 1 2 R R 1 R R 2 1 2 R R 3 R R 4 E 4 0 1 2 K 1 2 1 2 3 4
（1）电阻值的增量可正可负。考虑到测点应变的正负，根据电桥的性
质，在构件上布置应变片时，一般力图使应变电桥相邻桥臂的电
阻变化异号，相对桥臂的电阻变化同号。这样上式中各项相互抵
消，使e最小。
（2）考虑一种最坏的情况，即只有一臂接入应变片，而其他三臂接入
固定电阻，其阻值不变。此时的非线性误差为：
e 1 R1 2 R1
R1 R
K01
R2 R
K02
U E 4 1 2 R R 1 R R 2 E 4 K 2 0 1 2 E 4 0 1 K 2 2
仪 E 4 U 0 K 1 22P M 2P M P
1PM
2 PM
此方案既排除了载荷偏心的影响，又使温度效应得到补偿。
(完整版)4-2电阻应变片测量电桥电路
§4.2 电阻应变片的测量电路
电阻应变片中的电桥线路如图所示。它以应变片或电阻元件作为桥臂， 在电桥中A、B、C、D四个特殊点不能弄混，顶点A、C称为电桥的输入 端（电源端），顶点B、D称为电桥的输出端（测量端）。
电阻应变片粘贴技术及测量电桥连接方发实验报告模板39;
电阻应变片粘贴技术及测量电桥连接方发实验报告模板'篇一：电阻应变片粘贴与电桥电路实验一电阻应变片的粘贴技术与电桥电路学院：土木工程班级：小组成员：指导老师:实验报告（一）电阻应变片的粘贴技术与电桥电路一、实验目的:1．初步掌握常温用电阻应变片的粘贴技术；2．为后续电测实验做好在试件上粘贴应变片，接线、检查等准备工作。
3.比较全桥，半桥与单臂电桥的不同性能，了解其特点。
二、实验设备和器材:1、常温用电阻应变片，电阻应变花。
2、万用表（测量应变片电阻值等用）。
3、兆欧表（测量应变片绝缘电阻用）。
4、等强度梁试件，同质温度补偿块。
5、电烙铁，镊子，锉刀，502粘接剂等工具。
6、丙酮，脱酯棉等清洗器材。
7、测量导线，接线端子若干。
三、电阻应变片的工作原理:1、电阻应变片工作原理是基于金属导体的应变效应，即金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随着所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化象。
2、当试件受力在该处沿电阻丝方向发生线变形时，电阻丝也随着一起变形（伸长或缩短），因而使电阻丝的电阻发生改变（增大或缩小）。
三、电桥电路工作原理:1、把不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出有较高灵敏度和较好的非线性，当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压KUUBDAC =4(?1??2)。
（U均为电桥供电电压）。
2、全桥测量电路中，将受力性质相同的两个应变片接入电桥对边，当应变片初始值：R1=R2=R3=R4，其变化值△R1=△R2=△R3=△R4时，其桥路输KUAC出电压△UBD=4(?1??2??3??4)。
3、 1/4桥电路，用于量测应力场里的单个应变，即只有R1变化，而R2、R3KUAC和R4不变化，则UBD=4?11/4桥电路四、温度补偿和温度补偿片贴有应变片的构件总是处于某一温度场中，当温度变化时，应变片敏感栅的电阻会发生变化。
另外，由于电阻丝栅的线膨胀系数与构件的线膨胀系数不一定相同，温度改变时，应变片也会产生附加应变。
电阻式传感器单臂电桥性能实验
实验一电阻式传感器的单臂电桥性能实验、实验目的1、了解电阻应变式传感器的基本结构与使用方法。
2、掌握电阻应变式传感器放大电路的调试方法。
3、掌握单臂电桥电路的工作原理和性能。
二、实验说明1'电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其阻值发生变化，这就是电阻应变效应，其关系为：△R/R=Kf,AR为电阻丝变化值，K为应变灵敏系数，&为电阻丝长度的相对变化量△L/L。
通过测量电路将电阻变化转换为电流或电压输出。
2、电阻应变式传感如图1-1所示。
传感器的主要部分是下、下两个悬臂梁，四个电阻应变片贴在梁的根部，可组成单臂、半桥与全桥电路，最大测量范围为土3mm°+5V1\1—外壳2—电阻应变片3—测杆4—等截面悬臂梁5—面板接线图图1-1电阻应变式传感器3、电阻应变式传感的单臂电桥电路如图1-2所示，图中R2、R3为固定，R为电阻应变片，输出电压U。
=EK&,E为电桥转换系数。
R3差动放大器图1-2电阻式传感器单臂电桥实验电路图三、实验内容1'固定好位移台架，将电阻应变式传感器置于位移台架上，调节测微器使其指示15mm左右。
将测微器装入位移台架上部的开口处，旋转测微器测杆使其与电阻应变式传感器的测杆适度旋紧，然后调节两个滚花螺母使电阻式应变传感器上的两个悬梁处于水平状态，两个滚花螺母固定在开口处上下两侧。
2、将实验箱（实验台内部已连接）面板上的土15V和地端，用导线接到差动放大器上；将放大器放大倍数电位器RPi旋钮（实验台为增益旋钮）逆时针旋到终端位置。
3、用导线将差动放大器的正负输入端连接，再将其输出端接到数字电压表的输入端；按下面板上电压量程转换开关的20V档按键（实验台为将电压量程拨到20V 档）；接通电源开关，旋动放大器的调零电位器RB旋钮，使电压表指示向零趋近，然后换到2V量程，旋动调零电位器RP,旋钮使电压表指示为零；此后调零电位器於旋钮不再调节，根据实验适当调节增益电位4、按图1・2接线，R、R2、R3（电阻传感器部分固定电阻）与一个的应变片构成单臂电桥形式。
传感器与测试技术课件第五章电阻应变片
2、电阻应变片的种类及材料 电阻应变片的种类
常用有丝式、箔式、半导体式和薄膜式应变片等。
丝式应变片：金属电阻应变片的典型结构。将一根高 电阻率金属丝（0.025mm左右）绕成栅形，粘贴在绝缘 的基片和覆盖层之间并引出导线构成。
？栅状
结构
dR /R S x
为了获得大的 电阻变化量
丝式应变片制作简单、性能稳定、成本低、易粘贴。 分为丝绕式和短接式两种。
电桥的工作特性:
1）不同的接桥方式具有不同的电桥灵敏度，尽量采 用半桥双臂或全桥方式。
1 R 0 Uo UI 4 R 0
1 R 0 Uo UI 2 R 0
R0 Uo UI R0
•在R0<<R0条件下，电桥的输出与 R0/R0成正比；
•全桥接法可以获得最大的输出，其灵敏度为半桥单 臂接法的4倍 。
5）焊线：用电烙铁将应变片的引线焊接到导引线上。
6）用兆欧表检查应变片与试件之间的绝缘电阻，应 大于1000M欧。
7）应变片保护：用704硅橡胶覆于应变片上，防止 受潮。
5.2 测量电路及温度补偿
电阻应变片将应变转换为电阻的变化量，测量电路 将电阻的变化再转换为电压或电流信号，最终实现被 测量的测量。 1、测量电桥 电桥按其电源性质的不同可 以分为直流电桥和交流电桥。 直流电桥只能测量电阻，而 交流电桥可用于测量电阻、 电感和电容的变化。
电阻应变片
电阻应变片的选择、粘贴技术 1）目测 Nhomakorabea阻应变片有无折痕、断丝 等缺陷，有缺陷的应变片不能粘贴。 2）用数字万用表测量应变片电阻值大小。同一电桥 中各应变片之间阻值相差不得大于0.5欧姆。
3）试件表面处理：贴片处用细纱纸打磨干净，用 酒精棉球反复擦洗贴处，直到棉球无黑迹为止。
《电阻应变片传感器》PPT课件
4. 允许电流 是指不因电流产生热量影响测量精度，应变片允许
通过的最大电流在静态测量时，允许电流一般为 25mA；在动态测量时，允许电流可达75~100mA。
5. 应变极限 指在温度一定时，指示应变值和真实应变值的相
对差值不超过一定数值时的最大真实应变数值，一般 差值规定为10%，当指定应变值大于真实应变值的10% 时，真实应变值称为应变片的极限应变。
电阻应变片是应变测量的关键元件，为适应各种领域 测量的需要，可供选择的电阻应变片的种类很多，但按其 敏感栅材料及制作方法可分类如下表：
3
电阻应变片的种类
4
2.2 电阻应变片的工作原理
2.2.1 金属的应变效应 ❖ 金属应变效应是指金属导体在外力作用下发生机械变形时，
其电阻值随着所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变 化的现象。由于
因温度变化引起的电阻变化作用相互抵消，这样就起到了温度补 偿的作用。
31
图2-6 桥路补偿法
32
2. 应变片自补偿法
粘贴在被测部位上的是一种特殊应变片，当温度变化时，产
生的附加应变为零或相互抵消，这种特殊应变片称为应变片自 补偿法。下面介绍两种自补偿应变片。
（1）选择式自补偿应变片
由式(2-23)可知，实现温度补偿的条件为
是利用两种电阻丝材料的电阻温度系数不同（一个为正，一个为
负）的特性，将二者串联绕制成敏感栅，如图2-7所示。若两段敏
感栅的电阻R1和 R2 ，由于温度变化而产生的电阻变化
大小相等而符号相反，就可以实现温度补偿，电阻
R1t
R2t
R R R /
1
2t
2
R R R /
2
1t 1
R R 而其中 ( ) ( )
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。
静态电阻应变片桥路接法
表一：应变计的连接（老式接法）序号用途现场实例与采集箱的连接输入参数方式一1/4桥(多通道共用补偿片)适用于测量简单拉伸压缩或弯曲应变灵敏度系数导线电阻应变计电阻方式二半桥（1片工作片, 1片补偿片）适用于测量简单拉伸压缩或弯曲应变,环境较恶劣灵敏度系数导线电阻应变计电阻方式三半桥（2片工作片）适用于测量简单拉伸压缩或弯曲应变,环境温度变化较大灵敏度系数导线电阻应变计电阻泊松比方式四半桥(2片工作片)适用于只测弯曲应变,消除了拉伸和压缩应变灵敏度系数导线电阻应变计电阻方式五全桥(4片工作片)适用于只测拉伸压缩的应变灵敏度系数导线电阻应变计电阻泊松比方式六全桥(4片工作片)适用于只测弯曲应变灵敏度系数导线电阻应变计电阻表二：应变计的连接（新式接法）序号用途现场实例与采集箱的连接输入参数方式一1/4桥(多通道共用补偿片)适用于测量简单拉伸压缩或弯曲应变灵敏度系数导线电阻应变计电阻方式二半桥（1片工作片, 1片补偿片）适用于测量简单拉伸压缩或弯曲应变,环境较恶劣灵敏度系数导线电阻应变计电阻方式三半桥（2片工作片）适用于测量简单拉伸压缩或弯曲应变,环境温度变化较大灵敏度系数导线电阻应变计电阻泊松比方式四半桥(2片工作片)适用于只测弯曲应变,消除了拉伸和压缩应变灵敏度系数导线电阻应变计电阻方式五全桥(4片工作片)适用于只测拉伸压缩的应变灵敏度系数导线电阻应变计电阻泊松比方式六全桥(4片工作片)适用于只测弯曲应变灵敏度系数导线电阻应变计电阻。
试验一电阻应变片传感器特性试验
实验一、二 电阻应变片传感器特性实验一、 实验目的：1．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。
2．比较半桥，全桥测量电路与单臂电桥的不同性能、了解各自的特点。
二、 基本原理：敏感元件—金属箔在外力作用下，其电阻值会发生变化。
即金属的电阻应变效应。
根据推导可以得出：l lk l l l l l l R R ∆=∆∆∆++=∆++∆=∆02121）（）（ρρμρρμ“应变效应”的表达式。
k 0称金属电阻的灵敏系数，从式（3）可见，k 0受两个因素影响，一个是（1+μ2），它是材料的几何尺寸变化引起的，另一个是）（ρερ∆，是材料的电阻率ρ随应变引起的（称“压阻效应”）。
对于金属材料而言，以前者为主，则μ210+≈k ，对半导体，0k 值主要是由电阻率相对变化所决定。
实验也表明，在金属丝拉伸比例极限内，电阻相对变化与轴向应变成比例。
通常金属丝的灵敏系数k 0=2左右。
用应变片测量受力时，将应变片粘贴于被测对象表面上。
在外力作用下，被测对象表面产生微小机械变形时，应变片敏感栅也随同变形，其电阻值发生相应变化。
通过转换电路转换为相应的电压或电流的变化，根据（3）式，可以得到被测对象的应变值ε，而根据应力应变关系εσE = （4）式中 ζ——测试的应力； E ——材料弹性模量。
可以测得应力值ζ。
通过弹性敏感元件，将位移、力、力矩、加速度、压力等物理量转换为应变，因此可以用应变片测量上述各量，从而做成各种应变式传感器。
电阻应变片可分为金属丝式应变片，金属箔式应变片，金属薄膜应变片。
单臂电桥：即应变片电阻接入电桥的一臂，测出其电阻变化值，结构比较简单，但是灵敏度较差；半桥：把不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。
当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压UO2＝EG ε／2。
式中E 为电桥供电电压。
全桥：测量电路中，将受力性质相同的两个应变片接入电桥对边，当应变片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4时，其桥路输出电压U 03＝KE ε。
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应变片检查：外观检查、电阻值检查 表面处理：刮刀除锈、砂布打磨、脱脂棉擦
洗、吹风机烘干 贴片与固化：画线、涂胶、用玻璃纸压、调
整、补胶 粘贴质量检查：外观检查、电阻值检查、绝
缘电阻检查、连接电阻应变仪检查 连接导线：导线固定、导线焊接 防潮处理：凡士林、石蜡等
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电阻应变片及电阻应变测试桥路连接试验
建筑结构试验
实验一 电阻应变片及电阻应变测试桥路连接试验
主讲：杨晓明
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电阻应变片及电阻应变测试桥路连接试验
一、试验目的
1、掌握电阻应变片的基本原理和粘贴操作 方法；
2、学习和掌握电阻应变计桥路连接技术； 3、了解通过桥路连接方法实现温度补偿的 原理；
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电阻应变片及电阻应变测试桥路连接试验
二、试验仪器及设备
（1）对于全桥电路，若四个应变计规格相同，即：
R1=R2=R3=R4；K1=K2=K3=K4，则输出电压为：
UU( R 1 R 2 R 3 R 4) 4 R 1 R 2 R 3 R 4
4 K U U 1234
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电阻应变片及电阻应变测试桥路连接试验
（２）对于半桥电路，R1、R2为应变计，若R1=R2 ，
K1=K2=K， R３、R４不产生应变，即 3 4 0
则输出电压为：
U U 4 R R 1 R R 2 U 4K 12 4 K U U 1234
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电阻应变片及电阻应变测试桥路连接试验
（3）温度补偿原理
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电阻应变片及电阻应变测试桥路连接试验
（3）温度补偿原理
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电阻应变片及电阻应变测试桥路连接试验
1、电阻应变片； 2、万用表，烙铁，胶水试验 三、试验原理及方法
１、电阻应变测试的工作原理 电阻应变测试是应用惠斯登电桥原理，通过接 入桥路中的电阻应变计电阻值的变化来反映测点应 变值ε的。
静态应变仪测量电路
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电阻应变片及电阻应变测试桥路连接试验
两片和补偿片两片，按全桥方式连接到应变仪上， 此时，应变仪的读数值为仪 2
方法二：选取等强度梁拉区工作片和压区工作 片各两片，按全桥方式连接到应变仪上，此时，应 变仪的读数值为 仪 4
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电阻应变片及电阻应变测试桥路连接试验
四、试验步骤
1、初步认识电阻应变片； 2、粘贴应变片； 3、按半桥方式连接电阻应变片； 4、按全桥方式连接电阻应变片； 5、试验完毕，整理设备及工具。
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电阻应变片及电阻应变测试桥路连接试验 五、试验报告要求
将试验结果按辽宁工程技术大学实验教学中心 关于试验报告的要求填写到相应报告中，要求电桥 类型、桥路接法及解决温度补偿问题的桥路接法。
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刚才的发言，如 有不当之处请多指
正。谢谢大家！
2021/3/9
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3、桥路连接方法
（1）单点半桥量测 方法一：任选等强度梁上的一片工作片和补偿
片，按半桥方式连接到应变仪上，此时，应变仪的
读数值为仪
方法二：任选等强度梁上拉区和压区工作片各 一片，按半桥方式连接到应变仪上，此时，应变仪 的读数值为仪 2
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电阻应变片及电阻应变测试桥路连接试验
（2）单点全桥量测 方法一：任选等强度梁拉区（或压区）工作片