静态电阻应变仪操作实验报告 实验5 静态电阻应变仪的使用与桥路连接_工学_高等教育_教育专区

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静态电阻应变仪操作实验报告，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； Δ R——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 UBD。构 件受力后，应变片各自受到应变后分别有微小电阻变化Δ R1 , Δ R2 , Δ R3 和Δ R4 这时，电桥的输出电压将有增量Δ UBD，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，设有电阻平衡静态电阻应变仪操作实验报告，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。