测量与数据采集
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磁带等； （4）自动测量、数据采集系统
测量仪器一般组成： 传感器、放大器、显示器、记录
器、分析仪器、数据采集仪等； 单件式和集成式
4结构试验测试技术
测量仪器分类：
机械式 电测仪器 光学测量仪器 复合式仪器 伺服式仪器 测力传感器 位移传感器 应变计 倾角传感器 频率计 测振传感器
Shandong University of Science and Technology
若取 K 2.0 106~103
则 R = K R 0 . 0 0 0 2 4 ~ 0 . 2 4
4结构试验测试技术
Shandong University of Science and Technology
R = K R 0 . 0 0 0 2 4 ~ 0 . 2 4
显然 R 太小了。为了便于测量，需将应变片的电阻变化
仪表的灵敏度(a常数；b变化)
（4）分辨率
当输入量从某个任意非零值开始缓慢变化时，将会发现只要 输入的变化值不超过某一数值，仪表的示值不发生变化。因此， 使仪表示值发生变化的最小输入变化值叫～。
4结构试验测试技术
（5）线性度； （6）滞后（迟滞） （7）精度； （8）稳定性； （9）重复性；
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4结构试验测试技术
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第4章 结构试验测试技术
4结构试验测试技术
Shandong University of Science and Technology
4.1 概 述
4.1.1 仪器设备的分类
（1）人工测量、人工记录； （2）仪器测量，人工记录； （3）仪器测量、记录；x-y记录仪、
转换成电压（电流）信号，再将信号放大，然后由指示 仪（记录仪）指示出应变值，这一任务是由电阻应变仪 来完成的。
电阻应变仪中电桥通常采用直流电桥和交流电桥，本 课仅讨论前者。
4结构试验测试技术
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1.应变仪工作原理
4.3 应变测量
4.3.1 电阻应变仪测量应变
电阻应变仪 （电阻应变片的专用 放大器和量测装置）
4结构试验测试技术
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从前面的讨论知道：电阻应变片的作用是将构件表面 的应变转变为电阻的变化。其关系式为：
R K R 一般 R=120K2.0~2.4
4结构试验测试技术
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4.1.2 试验仪器仪表的主要技术性能指标
（1）刻度值A
设置有指示装置的仪表，一般都配有分度表，刻度值是指分 度表上每一最小刻度所代表的被测量的数值。刻度值的倒数为该 仪表的放大率V，V=1/A。
取对数，
lnR lnlnl lnA
再微分，
AD2/4 d A A 2 D D d 2 D /4 /42 d D D 2d ll 2 v
K－灵敏系数
常数K
4结构试验测试技术
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4.2.2 电阻应变片的构造
4结构试验测试技术
Shandong University of Science and Technology
4.1.3 结构试验对仪器设备的使用要求
（1）仪表不影响试件的工作；自重轻，尺寸小； （2）合适的灵敏度和量程； （3）安装方便； （4）安全可靠，耐用； （5）多功能，多用途；
4结构试验测试技术
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4.2 电阻应变片
4结构试验测试技术
Shandong University of Science and Technology
4.2.1 电阻应变片的工作原理
金属丝的电阻应变原理 1.受力前的金属丝 2.受力后的金属丝
设电桥中四个桥臂电阻为R1、 R2、 R3、 R （4其中
任一个电阻可以是应变片）。
AC两端为输入—接直流电源，用U A C表示
从ABC半个桥看，流经 R
的电流
1
I1
U AC R1 R2
惠斯登电桥
4结构试验测试技术
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几种电阻应变片 1，2，3，7，9.箔式电阻应变片 4.半导体应变片 5.丝绕式电阻应变片 6.短接式电阻应变片 8.焊接电阻应变片
4结构试验测试技术
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表4.1续表
4结构试验测试技术
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电阻应变片的主要技术指标如下： （1）电阻值R（Ω）； （2）标距l； （3）灵敏系数K。
电阻应变片构造
1.引出线 2.敏感栅（电阻线） 3.覆盖层 4.基底层
4结构试验测试技术
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4.2.3 电阻应变片的种类和粘贴方法
（2）量程S
指测量上限值与下限值的代数差，即仪 表刻度盘上的上限值减去下限值，S=xmaxxmin。通常xmin=0。
4结构试验测试技术
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（3）灵敏度K
指某实际物理量的输出增量△y与输入增量△x的比值，
k= △y / △x 。当仪表的输出特性曲线为一条直线时，各点斜率相等， 即K为常数。若为曲线，则仪表的灵敏度将随被测物理量的大小而变 化。
R 1 两端压降：
R
UABI1R1R1R 1R2UAC
4 两端压降：
UAD
R4 R3 R4
UAC
电桥输出电压：
Βιβλιοθήκη Baidu
U 0= U A B U A D (R 1 R 1 R R 3 2) (R R 3 2 R 4 R 4)U A C
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测量仪器一般组成： 传感器、放大器、显示器、记录
器、分析仪器、数据采集仪等； 单件式和集成式
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测量仪器分类：
机械式 电测仪器 光学测量仪器 复合式仪器 伺服式仪器 测力传感器 位移传感器 应变计 倾角传感器 频率计 测振传感器
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若取 K 2.0 106~103
则 R = K R 0 . 0 0 0 2 4 ~ 0 . 2 4
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R = K R 0 . 0 0 0 2 4 ~ 0 . 2 4
显然 R 太小了。为了便于测量，需将应变片的电阻变化
仪表的灵敏度(a常数；b变化)
（4）分辨率
当输入量从某个任意非零值开始缓慢变化时，将会发现只要 输入的变化值不超过某一数值，仪表的示值不发生变化。因此， 使仪表示值发生变化的最小输入变化值叫～。
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（5）线性度； （6）滞后（迟滞） （7）精度； （8）稳定性； （9）重复性；
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第4章 结构试验测试技术
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4.1 概 述
4.1.1 仪器设备的分类
（1）人工测量、人工记录； （2）仪器测量，人工记录； （3）仪器测量、记录；x-y记录仪、
转换成电压（电流）信号，再将信号放大，然后由指示 仪（记录仪）指示出应变值，这一任务是由电阻应变仪 来完成的。
电阻应变仪中电桥通常采用直流电桥和交流电桥，本 课仅讨论前者。
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1.应变仪工作原理
4.3 应变测量
4.3.1 电阻应变仪测量应变
电阻应变仪 （电阻应变片的专用 放大器和量测装置）
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从前面的讨论知道：电阻应变片的作用是将构件表面 的应变转变为电阻的变化。其关系式为：
R K R 一般 R=120K2.0~2.4
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4.1.2 试验仪器仪表的主要技术性能指标
（1）刻度值A
设置有指示装置的仪表，一般都配有分度表，刻度值是指分 度表上每一最小刻度所代表的被测量的数值。刻度值的倒数为该 仪表的放大率V，V=1/A。
取对数，
lnR lnlnl lnA
再微分，
AD2/4 d A A 2 D D d 2 D /4 /42 d D D 2d ll 2 v
K－灵敏系数
常数K
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4.2.2 电阻应变片的构造
4结构试验测试技术
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4.1.3 结构试验对仪器设备的使用要求
（1）仪表不影响试件的工作；自重轻，尺寸小； （2）合适的灵敏度和量程； （3）安装方便； （4）安全可靠，耐用； （5）多功能，多用途；
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4.2 电阻应变片
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4.2.1 电阻应变片的工作原理
金属丝的电阻应变原理 1.受力前的金属丝 2.受力后的金属丝
设电桥中四个桥臂电阻为R1、 R2、 R3、 R （4其中
任一个电阻可以是应变片）。
AC两端为输入—接直流电源，用U A C表示
从ABC半个桥看，流经 R
的电流
1
I1
U AC R1 R2
惠斯登电桥
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几种电阻应变片 1，2，3，7，9.箔式电阻应变片 4.半导体应变片 5.丝绕式电阻应变片 6.短接式电阻应变片 8.焊接电阻应变片
4结构试验测试技术
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表4.1续表
4结构试验测试技术
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电阻应变片的主要技术指标如下： （1）电阻值R（Ω）； （2）标距l； （3）灵敏系数K。
电阻应变片构造
1.引出线 2.敏感栅（电阻线） 3.覆盖层 4.基底层
4结构试验测试技术
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4.2.3 电阻应变片的种类和粘贴方法
（2）量程S
指测量上限值与下限值的代数差，即仪 表刻度盘上的上限值减去下限值，S=xmaxxmin。通常xmin=0。
4结构试验测试技术
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（3）灵敏度K
指某实际物理量的输出增量△y与输入增量△x的比值，
k= △y / △x 。当仪表的输出特性曲线为一条直线时，各点斜率相等， 即K为常数。若为曲线，则仪表的灵敏度将随被测物理量的大小而变 化。
R 1 两端压降：
R
UABI1R1R1R 1R2UAC
4 两端压降：
UAD
R4 R3 R4
UAC
电桥输出电压：
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U 0= U A B U A D (R 1 R 1 R R 3 2) (R R 3 2 R 4 R 4)U A C
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