测试技术实验报告(含实验数据)

机械工程测试技术基础

实验报告

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实验一电阻应变片的粘贴及工艺

一、实验目的

通过电阻应变片的粘贴实验，了解电阻应变片的粘贴工艺和检查方法及应变片在测试中的作用，培养学生的动手能力。

二、实验原理

电阻应变片实质是一种传感器，它是被测试件粘贴应变片后在外载的作用下，其电阻丝栅发生变形阻值发生变化，通过阻桥与静动态应变仪相连接可测出应变大小，从而可计算出应力大小和变化的趋势，为分析受力试件提供科学的理论依据。

三、实验仪器及材料

QJ－24型电桥、万用表、兆欧表、电烙铁、焊锡、镊子、502胶、丙酮或酒精、连接导线、防潮材料、棉花、砂纸、应变片、连接片。

四、实验步骤

1、确定贴片位置

本实验是在一梁片上粘贴四块电阻应变片，如图所示：

2、选片

1）种类及规格选择

应变片有高温和常温之分，规格有3x5，2x4，基底有胶基箔式和纸基箔式。常用是3*5胶基箔式。

2)阻值选择：

阻值有120欧，240欧，359欧，500欧等，常用的为120欧。

3)电阻应变片的检查

a.外观检查，用肉眼观察电阻应变是否断丝，表面是否损坏等。

b.阻值检查：用电桥测量各片的阻值为配组组桥准备。

4)配组

电桥平衡条件：R1*R3 = R2*R4

电桥的邻臂阻值小于0.2欧。

一组误差小于0.2% 。在测试中尽量选择相同阻值应变

片组桥。

3．试件表面处理

1) 打磨，先粗打磨，后精细打磨

a. 机械打磨，如砂轮机

b. 手工打磨，如砂纸

打磨面积应大于应变片面积2倍，表面质量为Ra =

3.2um 。应成45度交叉打磨。因为这样便于胶水的沉

积。

2)清洁表面

用棉花粘积丙酮先除去油污，后用酒精清洗，直到表面干净为止。

3)粘贴。涂上502胶后在电阻应变片上覆盖一薄塑料模并加压，注意电阻应变片的正反面。反面涂胶，而正面不涂胶。应变片贴好后接着贴连接片。

4)组桥：根据要求可组半桥或全桥。

5)检查。

用万用表量是否断路或开路，用兆欧表量应变片与被测试件的绝缘电阻，静态测试中应大于100M欧，动态测试中应大于50M欧。

6)密封

为了防止电阻应变被破坏和受潮，一般用AB胶覆盖在应变片上起到密封和保护作用，为将来长期监测做好准备。

实验心得：

电阻应变片的粘贴是一个需要细心以及耐心的过程吗，实验中很好的锻炼了我们的动手实践能力。使我们对基本的粘贴工艺有所了解，为以后从事工作或科研奠定基础。

实验二静态应变测量

一、实验目的

1．通过实验掌握静态应变测量方法

2．熟悉静态应变仪的使用方法

3．学会静态应变测量数据处理方法

二、实验仪器

1．TS3861型静态应变仪静态应变仪

2．等强度梁

3．加载杆

4．砝码

三、实验仪器工作原理

本仪器由精密恒流源,多路切换开关,前置放大器,低通滤波器,A/D转换器,单片机,显示电路,电源等部分组成见方框图。

本机桥路激励采用恒流源模式,电子开关切换测点,电路新颖,工作合理。图2为单片工作简图，图3为其中一路的等效电路

图中

R k——切换开关等效电阻

R L——应变片引线电阻

R g——应变片电阻

I B——恒定电流源

在图3回路中,电流恒定不变,信号从C点输出。开关等效电阻R k的影响被排除,引线电阻R L固定不变,对输出无影响,也无需长导线修正。只要测出ΔR g即等效了应变的测量。

根据应变片原理

由于采用恒流激励则

由上式可见U和K为常数。只要测出ΔU就可换算成相应的应变值,这里不存在非线性误差。

本仪器桥路平衡采用初值扣除的方法,测量前将每个测点桥路不平衡值即初始值显示存贮,在随后测量中将该点初值扣除,实现了自动平衡的功能。

为简化操作，本机仅用5只按钮实现通道选择，数据发送,初值显示,测量值显示等基本功能,具有简单易学，使用方便。对于桥路形式,应变片阻值及灵敏系数等使用频度较低的功能采用硬件方式,具有一目了然,不易出错的特点,更适合教学实验使用。当使用计算机控制时,一切功能均由鼠标控制,具备虚拟仪器的特点。

四、实验步骤

1．全桥测量方式组桥及连线

等强度梁上已贴好4片应变片（R1、R2、R3、R4），已密封，按全桥方式组桥并连接在TS3861型静态应变仪静态应变仪的第1通道接线端子上

2．TS3861型静态应变仪设置

1) 确定桥路电阻

根据应变片的阻值拨入相应的代码,“1”表示120Ω,“2”表示350Ω,“3”表示500Ω,“4”表示1000Ω。

2)设置灵敏度系数K

对照应变片灵敏系数(由应变片生产厂提供)拨入相应的数值。例如:应变片灵敏系数K=2.1,开关应设置为“210”。

3)选择桥路形式为全桥

在后面板上选择桥路形式

3．显示初始值

测点接线完毕,按“初值”钮,仪器显示该点桥路的初始值,按通道选择钮,使每个测点桥路的初始值都显示一遍,显示的同时也存贮各路初值。

4．测量

按“测量”钮,未加信号时各测点应显示全零,仪器已将初值自动扣除,某测点扣零后仍有数字,可重复操作4, 5步使其显示在±2字以内,若某测点开路(未接任何桥路或有断线),则仪器显示闪烁。

5．分别加1kg、2kg、3kg、4kg、5kg砝码对应读取应变值，并记录到实验报告