实验应力分析第二篇电阻应变测量技术课件

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1、实验应力分析第二篇电阻应变测量技术第二篇第二篇 电阻应变测量技术电阻应变测量技术主要内容主要内容电阻应变片电阻应变片电阻应变测量技术简称为电测法。主要用于测量试件表面的线应变。电阻应变测量技术简称为电测法。主要用于测量试件表面的线应变。电阻应变仪电阻应变仪静态应变测量静态应变测量动态应变测量动态应变测量实验应力分析第二篇电阻应变测量技术电测法的特点：电测法的特点：1 1、优点：、优点：（1 1）灵敏度与精确度高（最小读数为一个微应变）灵敏度与精确度高（最小读数为一个微应变 ）；）；（2 2）实测；）实测；（3 3）易安装；）易安装；（4 4）特殊环境（高温、高压、高频）；）特殊环境（高温、高压

2、、高频）；（5 5）自动化处理（由于输出的是电信号，容易实现自动化）。）自动化处理（由于输出的是电信号，容易实现自动化）。2 2、缺点：、缺点：（1 1）点测（若分析应力在平面上的分布情况，需要大量的应变片）；）点测（若分析应力在平面上的分布情况，需要大量的应变片）；（2 2）用于宏观测量（最小的应变片长约为）用于宏观测量（最小的应变片长约为0.2mm0.2mm）。）。电阻应变测量系统电阻应变测量系统电阻应变片电阻应变片将构件的应变转换为电阻变化。将构件的应变转换为电阻变化。电阻应变仪电阻应变仪将此电阻变化转换为电压（或电流）将此电阻变化转换为电压（或电流） 的变化，并进行放大。的变化，并进行

3、放大。记录器记录器记录器把电压记录下来，并换算成应变。记录器把电压记录下来，并换算成应变。 610实验应力分析第二篇电阻应变测量技术第三章：电阻应变片第三章：电阻应变片-应变应变传感器传感器应变片的构造很简单，把一根很细的具有高电阻率的应变片的构造很简单，把一根很细的具有高电阻率的金属丝绕成栅状，用胶水粘在上下两层薄纸之间，再金属丝绕成栅状，用胶水粘在上下两层薄纸之间，再焊上较粗的引出线，就成了常用的丝绕式应变片。焊上较粗的引出线，就成了常用的丝绕式应变片。 丝绕式应变片丝绕式应变片1 1 丝栅或敏感栅；丝栅或敏感栅； 2 2 基底（上、下两层薄纸）；基底（上、下两层薄纸）；3 3 引出线；引

4、出线； L L 标距或栅长；标距或栅长； B B 栅宽。栅宽。实验应力分析第二篇电阻应变测量技术3-1 3-1 应变片的灵敏系数应变片的灵敏系数实验表明：实验表明：绝大多数金属丝受到拉伸时，电阻值会增大，缩短时电阻值会绝大多数金属丝受到拉伸时，电阻值会增大，缩短时电阻值会 减少，这种电阻值随变形发生变化的现象，叫做电阻应变效应。减少，这种电阻值随变形发生变化的现象，叫做电阻应变效应。一、金属丝的灵敏系数：一、金属丝的灵敏系数：金属丝材的电阻应变效应曲线金属丝材的电阻应变效应曲线金属丝材在一定的变形范围内，电阻值的相对变化（电阻金属丝材在一定的变形范围内，电阻值的相对变化（电阻变化率）与其长度的

5、相对变化（应变）之间保持线性关系。变化率）与其长度的相对变化（应变）之间保持线性关系。1 1、实验结果、实验结果实验应力分析第二篇电阻应变测量技术金属丝的电阻应变效应可用下面公式来表达：金属丝的电阻应变效应可用下面公式来表达：0KRR R R 表示长为表示长为L L的丝材的初始电阻。的丝材的初始电阻。 R R 表示丝材伸长表示丝材伸长L L后电阻的变化。后电阻的变化。K K0 0的物理意义的物理意义每单位应变所造成的相对电阻变化。即金属丝电阻每单位应变所造成的相对电阻变化。即金属丝电阻 变化率对应变的灵敏程度变化率对应变的灵敏程度-简称为灵敏系数。简称为灵敏系数。2 2、公式、公式 的理论推导

6、的理论推导0KRR电阻定律：电阻定律： SLR电阻率；电阻率；导线长度；导线长度； 横截面积。横截面积。当导线有应变时，当导线有应变时， 均有改变，但变化非常小，均有改变，但变化非常小，所以用上式的微分形式表示：所以用上式的微分形式表示：SLSLR，实验应力分析第二篇电阻应变测量技术2SLdSSdLSLddRSdSLdLdRdR设丝栅的横截面是圆，且直径为设丝栅的横截面是圆，且直径为D D 241DSDdDdS2DdDSdS2yDdDxLdL对于单向应力状态：对于单向应力状态： xyLdLDdDLdLdLdLLdLLdLdDdDLdLdRdR2122SLR实验应力分析第二篇电阻应变测量技术00

7、KKRdRxLdLdK210 灵敏系数灵敏系数（1 1）与材料有关）与材料有关 即与合金的成分、含杂质情况、加工成丝的工艺及热处理过程等有关。即与合金的成分、含杂质情况、加工成丝的工艺及热处理过程等有关。（2 2）与电阻率随应变的变化情况有关）与电阻率随应变的变化情况有关 但电阻率到底依什么规律随应变发生变化，至今尚未圆满的解释。但电阻率到底依什么规律随应变发生变化，至今尚未圆满的解释。（3 3）各种材料的灵敏系数均由实验测定。）各种材料的灵敏系数均由实验测定。0K实验应力分析第二篇电阻应变测量技术二、应变片的灵敏系数二、应变片的灵敏系数 用应变片进行应变测量时，应变片中金属丝需要一定的电压，

8、用应变片进行应变测量时，应变片中金属丝需要一定的电压， 为了防止电流太大，产生发热及熔断等现象，要求金属丝有一为了防止电流太大，产生发热及熔断等现象，要求金属丝有一 定的长度，以获得较大的初始电阻。但在测量构件的应变时，定的长度，以获得较大的初始电阻。但在测量构件的应变时， 又要求尽可能缩短应变片的长度，接近于真实又要求尽可能缩短应变片的长度，接近于真实“一点一点”的应变。的应变。 这两者之间出现矛盾，为了满足两方面的需要，把应变片做成这两者之间出现矛盾，为了满足两方面的需要，把应变片做成 栅状（称为敏感栅）。栅状（称为敏感栅）。一般应变片的灵敏系数由制造厂家实验测量，称为应变片的标定。一般应

9、变片的灵敏系数由制造厂家实验测量，称为应变片的标定。厂家采用抽样方法，在每一批相同条件下生产的应变片中抽出厂家采用抽样方法，在每一批相同条件下生产的应变片中抽出1%1%样样品进行实验，取其平均值作为这一批应变片的灵敏系数。品进行实验，取其平均值作为这一批应变片的灵敏系数。实验应力分析第二篇电阻应变测量技术 实验过程：实验过程： （1 1）抽样；）抽样；（2 2）应变片的安装；）应变片的安装； 将样品安装于简支梁中间截面的上、下表面，并使应变片的栅长将样品安装于简支梁中间截面的上、下表面，并使应变片的栅长 方向与梁的轴线方向重合，当梁受载后，在纯弯区域内，梁的上方向与梁的轴线方向重合，当梁受载后

10、，在纯弯区域内，梁的上 下表面是一个单向应力状态。下表面是一个单向应力状态。（3 3） 值的测定：值的测定： 沿梁轴线方向安装一个三点挠度计，当梁受力变形后，挠度计上沿梁轴线方向安装一个三点挠度计，当梁受力变形后，挠度计上 千分表的读数千分表的读数f f与梁的轴向应变与梁的轴向应变 有如下关系：有如下关系：xx2lhfx实验应力分析第二篇电阻应变测量技术由变形的对称性可看出，跨度中点截面的转角为零，挠曲线在跨度中由变形的对称性可看出，跨度中点截面的转角为零，挠曲线在跨度中点处的切线是水平的，所以梁可看作长为点处的切线是水平的，所以梁可看作长为 ，自由端受集中力偶的悬，自由端受集中力偶的悬臂梁，

11、由材料力学可知：臂梁，由材料力学可知：EIMlf22在纯弯区域内，梁轴线变形后的曲率：在纯弯区域内，梁轴线变形后的曲率： EIM1梁跨度中间截面上、下表面处的应变：梁跨度中间截面上、下表面处的应变： 2max22/lhfEIMhhyx梁自由端的挠度：梁自由端的挠度：（4 4） 值的测定；值的测定； 将安装在梁上的应变片作为工作片和另外一个补偿片接入电将安装在梁上的应变片作为工作片和另外一个补偿片接入电 阻应变仪中，把应变仪上的灵敏系数刻度盘转到阻应变仪中，把应变仪上的灵敏系数刻度盘转到 上，上， 应变仪可测出应变仪可测出 ，则可得：，则可得： 仪仪仪2KRR（5 5）计算：）计算： xRRK/

12、2仪K仪nixRRnK10/1lRR实验应力分析第二篇电阻应变测量技术3-2 3-2 应变片的横向效应系数应变片的横向效应系数一、应变片的横向效应系数一、应变片的横向效应系数 横向效应系数是衡量应变片好坏的另一个重要指标。横向应横向效应系数是衡量应变片好坏的另一个重要指标。横向应 变将影响到测量数据，所以横向应变越小越好，最好是零。变将影响到测量数据，所以横向应变越小越好，最好是零。 1、定义：、定义： 横向效应系数是在单向应变状态中，应变片沿栅宽和栅长方横向效应系数是在单向应变状态中，应变片沿栅宽和栅长方 向电阻变化率之比。向电阻变化率之比。LBRRRRH H H值的实验测定：值的实验测定：

13、在单向应变状态中分别贴两个相互垂直的应变片，在单向应变状态中分别贴两个相互垂直的应变片， 试件沿试件沿x x轴方向刚度较小，较易变形轴方向刚度较小，较易变形 ， 沿沿y y轴方向刚度较大，变形很小轴方向刚度较大，变形很小 ，所以可，所以可 认为在工作区为单向应变状态。认为在工作区为单向应变状态。1000 x2y实验应力分析第二篇电阻应变测量技术BRR 2 2片沿片沿x x轴方向的电阻变化率。轴方向的电阻变化率。 LRR 1 1片沿片沿x x轴方向的电阻变化率。轴方向的电阻变化率。2 2、丝绕式应变片横向效应系数的公式、丝绕式应变片横向效应系数的公式推导推导 将两枚应变片相互垂直地安装在单向应将

14、两枚应变片相互垂直地安装在单向应 变场内，且应变片轴线与应变变场内，且应变片轴线与应变x x平行或垂平行或垂 直。直。12RRRRRRRRHLB实验应力分析第二篇电阻应变测量技术设应变片丝栅每单位长度的电阻值为设应变片丝栅每单位长度的电阻值为。 第第1 1片：片： 栅长栅长L L有有n n条，初始电阻为条，初始电阻为 。电阻改变量。电阻改变量 。nLRLxLKnLR0设弯头部分是半径为设弯头部分是半径为r r的半圆弧，的半圆弧，有有n-1n-1个弯头，初始电阻为个弯头，初始电阻为 。求（求（n-1n-1）个弯头电阻的改变量）个弯头电阻的改变量 rnRr10KRR实验应力分析第二篇电阻应变测量技

15、术（1 1）求微段）求微段rdrd上的电阻改变量上的电阻改变量 当当dd极小时，可用过极小时，可用过A A点的一段切线代替点的一段切线代替rdrd，过，过A A点的点的 一段切线与一段切线与x x轴之间的夹角为轴之间的夹角为，这段丝栅承受的应变为：，这段丝栅承受的应变为：2cos2cos21212cos2121xxxyxyx rd rd微段上电阻的改变量为：微段上电阻的改变量为： 200cosxrdKrdRKR（2 2）一个弯头电阻的改变量）一个弯头电阻的改变量22sin412coscos0000202001xxxxrKrKrdKrKrdR实验应力分析第二篇电阻应变测量技术（3 3）（）（n-

16、1n-1）个弯头电阻的改变量为：）个弯头电阻的改变量为：210 xrKrnR 第第2 2片：片： 栅长栅长L L有有n n条，初始电阻为条，初始电阻为 ，电阻改变量，电阻改变量 。 n-1n-1个弯头，初始电阻为个弯头，初始电阻为 。 求（求（n-1n-1）个弯头电阻的改变量）个弯头电阻的改变量 nLRL0LRrnRr1（1 1）求微段）求微段rdrd上的电阻改变量上的电阻改变量 当当dd极小时，可用过极小时，可用过A A点的一段切线代替点的一段切线代替 rdrd，过，过A A点切线与点切线与x x轴之间的夹角为轴之间的夹角为 这段丝栅承受的应变为：这段丝栅承受的应变为：09020sin2co

17、s2121902cos2121xxxyxyx实验应力分析第二篇电阻应变测量技术（2 2）一个弯头电阻的改变量为：）一个弯头电阻的改变量为：22sin412sin0000201xxxrKrKrdKrR（3 3）（）（n-1n-1）个弯头电阻的改变量为：）个弯头电阻的改变量为： 210 xrKrnR200sinxrdKrdRKR横向效应系数横向效应系数H H的计算的计算第第1 1片：片： xLxrKnLRKrnR0021第第2 2片：片： 0210LxrRKrnR rd rd微段上电阻的改变量为：微段上电阻的改变量为： 弯头弯头弯头弯头直线段直线段直线段直线段实验应力分析第二篇电阻应变测量技术rn

18、nLrnKrnKnLKrnRRRRRRHxxxrLrL121212100012当栅长当栅长L L越大而弯头半径越大而弯头半径r r越小时，横向效应系数越小时，横向效应系数H H值就越小。值就越小。xLxrKnLRKrnR0021第第1 1片：片： 第第2 2片：片： 0210LxrRKrnR实验应力分析第二篇电阻应变测量技术二、横向效应系数对测量值的影响二、横向效应系数对测量值的影响 （1 1）敏感栅的电阻变化率）敏感栅的电阻变化率RR为了求解一般平面应变状态下应变片的灵敏系数，首先求解敏为了求解一般平面应变状态下应变片的灵敏系数，首先求解敏感栅的电阻变化率。感栅的电阻变化率。设在应变测量时，

19、构件表面处于二向应变状态，且主应变设在应变测量时，构件表面处于二向应变状态，且主应变 、 主应变方向分别取为主应变方向分别取为 、 方向。方向。12oxoy1 1、一般平面应变状态下应变片的灵敏系数、一般平面应变状态下应变片的灵敏系数一枚丝绕式应变片与一枚丝绕式应变片与x x轴的夹角为轴的夹角为，沿其栅长与栅宽方向的应变记为沿其栅长与栅宽方向的应变记为 和和 。敏感栅电阻变化可按直线部分。敏感栅电阻变化可按直线部分和弯头部分分别考虑。和弯头部分分别考虑。LB实验应力分析第二篇电阻应变测量技术LLLKnLRKR00直线部分电阻变化为：直线部分电阻变化为： 弯头部分的电阻变化弯头部分的电阻变化 如

20、图（如图（b b）将一个弯头放大，设弯头可当作半圆弧，半径为）将一个弯头放大，设弯头可当作半圆弧，半径为r r。 求微段求微段rdrd的电阻变化的电阻变化 当当dd极小时，用过极小时，用过A A点的一段切线代替点的一段切线代替rdrd，它与，它与x x轴的夹角（轴的夹角（+）实验应力分析第二篇电阻应变测量技术rdrd段丝栅的应变为：段丝栅的应变为：2cos21212121rdrd段丝栅的电阻变化为：段丝栅的电阻变化为： 00KrdRKRrd一个半圆弧的电阻变化为：一个半圆弧的电阻变化为： dKrdKrRr0212100012cos21BLKrKr02102121上式利用了弹性力学公式：上式利用

21、了弹性力学公式： BL21（n-1n-1）半圆弧的电阻变化为：）半圆弧的电阻变化为： BLrKrnR0121实验应力分析第二篇电阻应变测量技术敏感栅的电阻变化率为：敏感栅的电阻变化率为：rnnLrnnLKRRRRRBLLrL11210BLKrnnLrnKrnnLrnnL00121121BBLLKK0121KrnnLrnnLKL0121KrnnLrnKB应变片的轴向灵敏系数应变片的轴向灵敏系数应变片的横向灵敏系数应变片的横向灵敏系数 L0B敏感栅仅受到敏感栅仅受到 作用（作用（ ）时的电阻变化率）时的电阻变化率 敏感栅仅受到敏感栅仅受到 作用（作用（ ）时的电阻变化率）时的电阻变化率 B0L实验

22、应力分析第二篇电阻应变测量技术12RRRRRRRRHLB对于垂直安装的片对于垂直安装的片2 2： ，电阻变化率为：，电阻变化率为：xBL 0 xBKRR2对于水平安装的片对于水平安装的片1 1： ，电阻变化率为：，电阻变化率为： xLKRR1xLB 0LBKKRRRRH12横向效应系数等于横向灵敏系数与轴向灵敏系数之比横向效应系数等于横向灵敏系数与轴向灵敏系数之比（2 2）一般平面应变状态下应变片的横向效应系数一般平面应变状态下应变片的横向效应系数实验应力分析第二篇电阻应变测量技术LLLLBLBLLBBLLKHKKKKKKRR11LB表示应变片的横向应变与轴向应变之比表示应变片的横向应变与轴向

23、应变之比HKKL1与应变场的特征和应变片安装方位有关。与应变场的特征和应变片安装方位有关。它表明应变片表现出的对应变的灵敏度是有条件的，除了取决于敏感栅的它表明应变片表现出的对应变的灵敏度是有条件的，除了取决于敏感栅的材料、形状外，还与被测点应变状态的特征和应变片安装方位有关。材料、形状外，还与被测点应变状态的特征和应变片安装方位有关。 表达了一般情况下的应变片灵敏系数表达了一般情况下的应变片灵敏系数制造厂给出的灵敏系数，只是一般情况下的应变片灵敏系数的一个制造厂给出的灵敏系数，只是一般情况下的应变片灵敏系数的一个特例，厂家在对应变片进行标定时，应变片所处的是单向应力状态，特例，厂家在对应变片

24、进行标定时，应变片所处的是单向应力状态，即：即：XLxBxxLBHKKL102 2、生产厂给出的灵敏系数、生产厂给出的灵敏系数（3 3）一般）一般平面应变状态平面应变状态下的应变片的灵敏系数下的应变片的灵敏系数实验应力分析第二篇电阻应变测量技术3 3、横向效应系数对测量值的影响、横向效应系数对测量值的影响一般情况下应变片的灵敏系数一般情况下应变片的灵敏系数 与厂家在对应变片进行标定时与厂家在对应变片进行标定时给出的灵敏系数给出的灵敏系数 之间是有差别的，若不顾这一差别，则所测之间是有差别的，若不顾这一差别，则所测得的应变值是有误差的。得的应变值是有误差的。K0K仪0KKL仪HKHKLLL11L

25、HH11仪用厂家在标定时给出的灵敏系数进行测量时应变仪的读数。用厂家在标定时给出的灵敏系数进行测量时应变仪的读数。仪应变仪读数与欲求应变的相对误差为：应变仪读数与欲求应变的相对误差为：HHHHeLLL11111仪仪LKRR0KRR实验应力分析第二篇电阻应变测量技术HHHHeLLL11111仪仪（1 1） 引起读数误差的原因之一是横向效应系数。引起读数误差的原因之一是横向效应系数。（2 2） 单向应力状态单向应力状态 只要被测点的应变与应变片标定时相同是只要被测点的应变与应变片标定时相同是单向应力状态，则引单向应力状态，则引 起的读数误差为零。起的读数误差为零。即即 时，则时，则 。（3 3）除

26、以上两条外，读数误差必存在。）除以上两条外，读数误差必存在。 读数误差的修正公式为：读数误差的修正公式为：4 4、引起误差的原因、引起误差的原因HHHHHHBLLLBL111111仪0H0e0H0e0e实验应力分析第二篇电阻应变测量技术3-3 3-3 应变片的类型及工作特征应变片的类型及工作特征一、应变片的类型一、应变片的类型1 1、丝绕式应变片：、丝绕式应变片： 优点：优点：价格便宜（约价格便宜（约3-43-4角钱一片），容易安装。角钱一片），容易安装。 缺点：缺点：基底是纸基片，所以耐湿性差，需要干燥保存。基底是纸基片，所以耐湿性差，需要干燥保存。 横向效应系数大，当栅长横向效应系数大，当

27、栅长L L越小时，越小时，H H将急剧增加。将急剧增加。 难以制成小栅长（一般不小于难以制成小栅长（一般不小于2 mm2 mm），主要用于），主要用于 建筑工程上，由于建筑上一般是非均匀材料，应建筑工程上，由于建筑上一般是非均匀材料，应 变片贴在石子上、钢筋上还是混凝土上其应变大变片贴在石子上、钢筋上还是混凝土上其应变大 不相同。不相同。实验应力分析第二篇电阻应变测量技术2 2、短接式应变片：、短接式应变片： 把几条金属丝按一定间距平行拉紧，然后按栅长大小把几条金属丝按一定间距平行拉紧，然后按栅长大小 横向焊接较粗的镀银铜线，在适当处切出若干断口，横向焊接较粗的镀银铜线，在适当处切出若干断口，

28、 形成敏感栅的横向部分和引出线，再粘上胶膜基底经形成敏感栅的横向部分和引出线，再粘上胶膜基底经 加温固化而成。加温固化而成。优点：优点：横向效应系数很小，可以忽略。横向效应系数很小，可以忽略。缺点：缺点：由于内部焊点多和焊点处截面变化剧烈，因而这种应由于内部焊点多和焊点处截面变化剧烈，因而这种应 变片的疲劳寿命短。变片的疲劳寿命短。实验应力分析第二篇电阻应变测量技术优点：栅长尺寸小，可达到优点：栅长尺寸小，可达到0.2 mm 0.2 mm 。 散热性能好，因箔式应变片丝栅截面为矩形，故丝栅周表面散热性能好，因箔式应变片丝栅截面为矩形，故丝栅周表面 积大，因而散热性能好。积大，因而散热性能好。

29、横向效应系数小，因敏感栅横向部分的间隙很小。横向效应系数小，因敏感栅横向部分的间隙很小。 基底是胶基片，所以耐湿性好，绝缘性好。基底是胶基片，所以耐湿性好，绝缘性好。 便于成批生产，生产率高。便于成批生产，生产率高。3 3、箔式应变片：、箔式应变片： 将应变合金扎制成厚度小于将应变合金扎制成厚度小于0.010.01毫米的箔材，经一定热处理后，毫米的箔材，经一定热处理后， 涂刷一层树脂，经聚合处理后形成基底。然后在未涂的一面用涂刷一层树脂，经聚合处理后形成基底。然后在未涂的一面用 光刻腐蚀工艺得到敏感栅，焊上引出线，再涂一层表面保护。光刻腐蚀工艺得到敏感栅，焊上引出线，再涂一层表面保护。实验应力

30、分析第二篇电阻应变测量技术4 4、半导体应变片：、半导体应变片： 半导体应变片的敏感栅只有一条，由单晶硅一类的半导半导体应变片的敏感栅只有一条，由单晶硅一类的半导 体材料制成，粘上胶膜基底，装上内、外引出线即可。体材料制成，粘上胶膜基底，装上内、外引出线即可。1 1 硅条，硅条， 2 2 内引线内引线3 3 基底，基底， 4 4 外引线外引线优点：优点：a a、灵敏系数大、灵敏系数大 比前三类应变片的灵敏系数大五十倍以上，比前三类应变片的灵敏系数大五十倍以上， 当它承受轴向应力时，电阻率会发生明显当它承受轴向应力时，电阻率会发生明显 的变化，从而造成电阻的变化。的变化，从而造成电阻的变化。实验

31、应力分析第二篇电阻应变测量技术SdSLdLdRdR半导体应变片的电阻变化率半导体应变片的电阻变化率 非常大，非常大， dEdLEKL)21 (0由于半导体材料的压阻效应很大，以致上式中（由于半导体材料的压阻效应很大，以致上式中（1+21+2）一项可忽略）一项可忽略半导体应变片的灵敏系数半导体应变片的灵敏系数ERRLEKL0LdLdK21020EKL b b、横向效应和机械滞后小、横向效应和机械滞后小实验应力分析第二篇电阻应变测量技术 缺点：缺点：a a、半导体应变片的应用范围窄、半导体应变片的应用范围窄 半导体应变片的灵敏系数仅在不大的应变范围内保持常数，半导体应变片的灵敏系数仅在不大的应变范

32、围内保持常数， 而且在此范围之外，拉或压应变时的灵敏系数不同，所以应而且在此范围之外，拉或压应变时的灵敏系数不同，所以应 用范围窄。用范围窄。 b b、灵敏系数随温度而变化、灵敏系数随温度而变化 灵敏系数受温度的影响，随温度的增加而减少。灵敏系数受温度的影响，随温度的增加而减少。5 5、应变花：、应变花： 将几个敏感栅制在同一基底上，敏感栅由于采取了特殊角将几个敏感栅制在同一基底上，敏感栅由于采取了特殊角 布置方式，就形成了各种形式的多轴应变片或称为应变花。布置方式，就形成了各种形式的多轴应变片或称为应变花。 用应变花可测量同一点几个方向的应变及一点的主应变和用应变花可测量同一点几个方向的应变

33、及一点的主应变和 主方向。主方向。实验应力分析第二篇电阻应变测量技术 花花 三个敏感栅之间的夹角各为三个敏感栅之间的夹角各为 花花 三个敏感栅之间的夹角各为三个敏感栅之间的夹角各为06001200600120按应变片的方位可分为：按应变片的方位可分为：直角应变花直角应变花 二个敏感栅之间的夹角为二个敏感栅之间的夹角为 花花 三个敏感栅之间的夹角各为三个敏感栅之间的夹角各为045090045实验应力分析第二篇电阻应变测量技术二、应变片的工作特征二、应变片的工作特征 应变片性能的好坏直接影响应变测量的精确度，因此，应对应变片性能的好坏直接影响应变测量的精确度，因此，应对 应变片的性能（工作特性）提

34、出一些要求。应变片的性能（工作特性）提出一些要求。 1 1、应变片的几何尺寸：、应变片的几何尺寸： 指标距，从道理上讲是越小越好，标距越小就越接近于一点，指标距，从道理上讲是越小越好，标距越小就越接近于一点， 但建筑上测钢筋混凝土的应变值时，尺寸必须大。但建筑上测钢筋混凝土的应变值时，尺寸必须大。2 2、应变片电阻：、应变片电阻： 指应变片没有安装、也不受力的情况下，在室温下测定的电指应变片没有安装、也不受力的情况下，在室温下测定的电 阻值。阻值。3 3、灵敏系数：、灵敏系数： 在单向应力状态下，应变片电阻的相对变化与沿其轴向的应在单向应力状态下，应变片电阻的相对变化与沿其轴向的应 变之比值称

35、为灵敏系数。它经抽样标定，制造厂在包装上注变之比值称为灵敏系数。它经抽样标定，制造厂在包装上注 明灵敏系数，灵敏系数在明灵敏系数，灵敏系数在2 2左右。左右。实验应力分析第二篇电阻应变测量技术4 4、机械滞后：、机械滞后： 在温度不变的情况下，对安装有应变片的试件加载测应变值在温度不变的情况下，对安装有应变片的试件加载测应变值 ， 然后卸载，再加载到同样外力下，再测应变值然后卸载，再加载到同样外力下，再测应变值 ，机械滞后，机械滞后 机械滞后现象总是存在的，但经多次加载、卸载之后便趋于机械滞后现象总是存在的，但经多次加载、卸载之后便趋于 稳定，所以在使用应变片正式测量之前，最好先预加载几次。稳

36、定，所以在使用应变片正式测量之前，最好先预加载几次。5 5、绝缘电阻：、绝缘电阻： 指应变片引出线与安装应变片的构件之间的电阻值。绝缘电阻指应变片引出线与安装应变片的构件之间的电阻值。绝缘电阻 作为安装应变片时粘结层固化程度和是否受潮的标志。绝缘电作为安装应变片时粘结层固化程度和是否受潮的标志。绝缘电 阻一般大于阻一般大于100M100M。6 6、蠕变：、蠕变： 在温度不变的情况下，使安装有应变片的试件表面产生某一恒在温度不变的情况下，使安装有应变片的试件表面产生某一恒 定的应变，应变片的指示应变将随时间稍有下降，此现象称为定的应变，应变片的指示应变将随时间稍有下降，此现象称为 应变片的蠕变。

37、应变片的蠕变。2121c实验应力分析第二篇电阻应变测量技术7 7、横向效应系数：、横向效应系数： 横向效应系数横向效应系数H H越小越好。越小越好。8 8、应变极限：、应变极限： 温度不变，使试件应变逐渐加大。当应变片的指示应变与试件温度不变，使试件应变逐渐加大。当应变片的指示应变与试件 实际应变的相对误差达到某规定值时，此时的试件应变为该应实际应变的相对误差达到某规定值时，此时的试件应变为该应 变片的应变极限。在一批应变片中，按一定比例抽样测定应变变片的应变极限。在一批应变片中，按一定比例抽样测定应变 片的应变极限值，取其中最低的应变极限值，定为这批应变片片的应变极限值，取其中最低的应变极限

38、值，定为这批应变片 的应变极限。的应变极限。9 9、疲劳寿命：、疲劳寿命： 已安装的应变片，在一定幅值的交变应变作用下，不致发生机已安装的应变片，在一定幅值的交变应变作用下，不致发生机 械的或电气的损坏，而且其指示应变和真实应变的差值不超过械的或电气的损坏，而且其指示应变和真实应变的差值不超过 某一规定数值的应变循环次数，为该应变片的疲劳寿命。在静某一规定数值的应变循环次数，为该应变片的疲劳寿命。在静 态应变测量时不要求此参数。态应变测量时不要求此参数。实验应力分析第二篇电阻应变测量技术贴应变片是测量准备工作中最重要的项目。在测量中，构件表面的贴应变片是测量准备工作中最重要的项目。在测量中，构

39、件表面的变形通过粘结层传给敏感栅。显然，只有粘结层均匀，结实，不产变形通过粘结层传给敏感栅。显然，只有粘结层均匀，结实，不产生蠕滑，才能保证敏感栅如实地再现构件的变形。因此，精心粘贴生蠕滑，才能保证敏感栅如实地再现构件的变形。因此，精心粘贴很有必要。应变片的粘贴靠手工操作，手工是否准确应在实践中体很有必要。应变片的粘贴靠手工操作，手工是否准确应在实践中体会和积累经验。会和积累经验。3-4 3-4 应变片的粘贴与防护应变片的粘贴与防护一、选片：一、选片： 用放大镜检查应变片的外观，剔除那些敏感栅有形状缺陷，片内用放大镜检查应变片的外观，剔除那些敏感栅有形状缺陷，片内 夹有气泡、霉斑、锈点等缺陷的

40、应变片。然后用万用表测量应变片夹有气泡、霉斑、锈点等缺陷的应变片。然后用万用表测量应变片 的阻值，选阻值越接近的越好。的阻值，选阻值越接近的越好。二、构件表面情况处理：二、构件表面情况处理： 1 1、打磨：、打磨：最好用中粒度砂布与应变片粘贴方向成最好用中粒度砂布与应变片粘贴方向成4545交叉打出一些交叉打出一些 条纹，这样可以加强胶的附着力。条纹，这样可以加强胶的附着力。 2 2、划线：、划线：用刻线机在构件表面测点处划出细微的十字形定位线。用刻线机在构件表面测点处划出细微的十字形定位线。 3 3、擦洗：、擦洗：用脱脂棉球蘸丙酮等挥发性溶液擦洗测点处表面，直至棉用脱脂棉球蘸丙酮等挥发性溶液擦

41、洗测点处表面，直至棉 球上无污字为止。球上无污字为止。实验应力分析第二篇电阻应变测量技术三、粘贴应变片：三、粘贴应变片： 1 1、观察应变片：、观察应变片： 看清贴片的位置及方向，应变片的引出线应朝上。看清贴片的位置及方向，应变片的引出线应朝上。 2 2、贴片：、贴片： 在已清洗过的贴片处涂一层薄薄的粘合剂，在应变片上放一层透在已清洗过的贴片处涂一层薄薄的粘合剂，在应变片上放一层透 明的塑料薄膜，然后用手指滚压，挤出多余的粘合剂及气泡，并明的塑料薄膜，然后用手指滚压，挤出多余的粘合剂及气泡，并 注意应变片的位置和方向不能移动。注意应变片的位置和方向不能移动。 3 3、固化：、固化： KH502

42、KH502胶是我国目前在应变测量中应用最广泛的粘合剂，在室温胶是我国目前在应变测量中应用最广泛的粘合剂，在室温 下它能吸收周围环境中的微量水分加速聚合反应而固化，在数分下它能吸收周围环境中的微量水分加速聚合反应而固化，在数分 钟内即可将应变片粘牢，再经过钟内即可将应变片粘牢，再经过10-2410-24小时就能完全固化以达到小时就能完全固化以达到 最高粘合强度。最高粘合强度。 四、导线的固定和焊接：四、导线的固定和焊接： 1 1、绝缘处理、绝缘处理 待粘合剂稍干后，用镊子轻轻地将引出线拉离构件表面，防待粘合剂稍干后，用镊子轻轻地将引出线拉离构件表面，防 止粘固在构件上。在每个应变片的引出线下面贴

43、一块绝缘胶止粘固在构件上。在每个应变片的引出线下面贴一块绝缘胶 布，用以防止引出线和金属构件短路。布，用以防止引出线和金属构件短路。实验应力分析第二篇电阻应变测量技术2 2、导线的固定、导线的固定 实验过程中，为了防止干扰信号对测量的影响，导线可用胶布实验过程中，为了防止干扰信号对测量的影响，导线可用胶布 固定在被测构件上。固定在被测构件上。3 3、焊接、焊接 焊接导线时，要求将焊点焊透，不能虚焊，否则会使导线时通焊接导线时，要求将焊点焊透，不能虚焊，否则会使导线时通 时断，产生虚假信号，甚致使测量电路失去平衡。时断，产生虚假信号，甚致使测量电路失去平衡。五、检查：五、检查： 1 1、用万用表

44、测应变片的电阻值，一般在、用万用表测应变片的电阻值，一般在120 120 左右。左右。 2 2、用高阻表测应变片的引出线和金属构件之间的绝缘电阻，一般、用高阻表测应变片的引出线和金属构件之间的绝缘电阻，一般 应大于应大于100M100M。六、应变片的防潮保护：六、应变片的防潮保护： 1 1、封蜡、封蜡 在室内进行静态应变测量时，只需在应变在室内进行静态应变测量时，只需在应变 片和裸露在外的焊点处封以石蜡（或凡士林）即可。片和裸露在外的焊点处封以石蜡（或凡士林）即可。 2 2、防潮、防潮 在雨季野外测量或进行动态应变测量时，可采用硅橡胶和环在雨季野外测量或进行动态应变测量时，可采用硅橡胶和环 氧

45、树脂等防潮剂。氧树脂等防潮剂。实验应力分析第二篇电阻应变测量技术 第四章第四章 电阻应变仪电阻应变仪4-14-1、电阻应变仪的种类、电阻应变仪的种类一、静态应变仪：一、静态应变仪： 测量不随时间变化或变化极缓的应变，即测量信号是静态应变。测量不随时间变化或变化极缓的应变，即测量信号是静态应变。 型号：型号：YJ-5YJ-5静态应变仪静态应变仪二、静动态应变仪：二、静动态应变仪： 它既有测量静态应变的读数装置，又可向记录仪输出动态应变信它既有测量静态应变的读数装置，又可向记录仪输出动态应变信 号，测量频率小于号，测量频率小于200 HZ200 HZ。它以测量静态应变为主。它以测量静态应变为主。

46、型号：型号：YJD-5YJD-5静动态应变仪静动态应变仪三、动态应变仪：三、动态应变仪： 测量随时间变化的应变，由于必须把应变的动态过程记录下来再测量随时间变化的应变，由于必须把应变的动态过程记录下来再 作分析，所以动态应变仪是与记录仪配套使用的。作分析，所以动态应变仪是与记录仪配套使用的。 型号：型号：YD-5YD-5动态应变仪动态应变仪四、遥测应变仪：四、遥测应变仪： 运动构件的应变测量可应用无线点遥测方法，把应变信号经调运动构件的应变测量可应用无线点遥测方法，把应变信号经调 制后用电磁波发射出去，经接收机接收解调后进行记录。制后用电磁波发射出去，经接收机接收解调后进行记录。实验应力分析第

47、二篇电阻应变测量技术因此避免了在使用时由于导线连接带来的接触电阻，摩擦升温等影响。因此避免了在使用时由于导线连接带来的接触电阻，摩擦升温等影响。无线电遥测具有噪声信号小、耐振动和冲击、安装和使用方便等优点。无线电遥测具有噪声信号小、耐振动和冲击、安装和使用方便等优点。电阻应变测量电阻应变测量电阻应变片电阻应变片电阻应变仪电阻应变仪电桥电路电桥电路实验应力分析第二篇电阻应变测量技术4-24-2、应变片的连接法、应变片的连接法-电桥电路电桥电路电阻应变仪中的电桥线路如图所示。它以应变片或电阻元件作为桥臂，电阻应变仪中的电桥线路如图所示。它以应变片或电阻元件作为桥臂，在电桥中在电桥中A A、B B、

48、C C、D D四个特殊点不能弄混，顶点四个特殊点不能弄混，顶点A A、C C称为电桥的输入端称为电桥的输入端（电源端），顶点（电源端），顶点B B、D D称为电桥的输出端（测量端）。称为电桥的输出端（测量端）。实验应力分析第二篇电阻应变测量技术一、导出输入端电压恒定时，直流电桥输出电压的表达式一、导出输入端电压恒定时，直流电桥输出电压的表达式 设输入电压设输入电压E E 恒定，恒定，B B、D D间开路（应变电桥的输出总是接到电子间开路（应变电桥的输出总是接到电子 放大器的输入端，而放大器的输入阻抗一般很大放大器的输入端，而放大器的输入阻抗一般很大, ,以致可近似认为以致可近似认为 电桥输出端

49、是开路的）。实际上流过测量端的电流很小，电桥的电桥输出端是开路的）。实际上流过测量端的电流很小，电桥的 输出端主要是电位差起作用，这样，问题就变为求输出端主要是电位差起作用，这样，问题就变为求B B、D D两点间的两点间的 电位差。在电桥设计中，这种电桥称为电压桥。电位差。在电桥设计中，这种电桥称为电压桥。环路定理：环路定理： 环路的电压降等于零。环路的电压降等于零。电桥线路的两个环路：电桥线路的两个环路： 环路环路ABCEABCE 环路环路ADCEADCE设：环路设：环路ABCEABCE的电流为的电流为 环路环路ADCEADCE的电流为的电流为4, 32, 1II实验应力分析第二篇电阻应变测

50、量技术环路环路ABCEABCE： 022, 112, 1ERIRI212, 1RREI环路环路ADCEADCE： 044, 334, 3ERIRI434, 3RREI1R4R电阻电阻 两端的电压降为：两端的电压降为： 电阻电阻 两端的电压降为：两端的电压降为： 21112, 1RRERRIUAB43444, 3RRERRIUAD实验应力分析第二篇电阻应变测量技术就等于就等于A A、B B两点的电位差：两点的电位差： 就等于就等于A A、D D两点的电位差：两点的电位差： BAABUUUDAADUUUABUADU将两式相减，可得将两式相减，可得D D、B B两点间的电位差即电桥输出电压为：两点间

51、的电位差即电桥输出电压为：ERRRRRRRRERRRRRRUUUUUUBDADABDB4321423143421121112, 1RRERRIUAB43444, 3RRERRIUAD实验应力分析第二篇电阻应变测量技术讨论：讨论：1 1、电桥平衡、电桥平衡 当电桥平衡时，当电桥平衡时， ，即，即 - - 电桥平衡的条件电桥平衡的条件2 2、加载前、加载前预调平衡预调平衡 当应变片没有变形时，应变电桥应保持平衡，即输出电压为零。当应变片没有变形时，应变电桥应保持平衡，即输出电压为零。 但是，应变片的阻值不可能绝对相同，更何况接触电阻及导线电但是，应变片的阻值不可能绝对相同，更何况接触电阻及导线电

52、阻之差异也不可避免，所以输出电压一般不为零，那么如何使电阻之差异也不可避免，所以输出电压一般不为零，那么如何使电 桥平衡呢？桥平衡呢？- - 即在应变仪内设一个预调平衡电路，如图所示。即在应变仪内设一个预调平衡电路，如图所示。0U4231RRRR实验应力分析第二篇电阻应变测量技术在桥路上并联电阻在桥路上并联电阻 、 , , 接在电桥的接在电桥的A A、C C结点间，滑动点串一个大电结点间，滑动点串一个大电阻阻 后接于电桥的结点后接于电桥的结点B B。调节。调节 即可改变桥臂即可改变桥臂ABAB和和BCBC电阻的比例，使电桥电阻的比例，使电桥平衡的条件得到满足，即平衡的条件得到满足，即 - -

53、称为预调平衡。称为预调平衡。这一装置的平衡范围取决于固定电阻这一装置的平衡范围取决于固定电阻 的值。因为在极端情况下，的值。因为在极端情况下， 的滑的滑动点滑到一头，将使动点滑到一头，将使 完全并联在某一桥臂上，使其阻值变化最大。完全并联在某一桥臂上，使其阻值变化最大。设桥臂电阻均为设桥臂电阻均为120120，若要求预调平衡的范围为应变片阻值的，若要求预调平衡的范围为应变片阻值的1%1%，即桥臂，即桥臂阻值应能变化阻值应能变化1.21.2，则应有，则应有 将将 代入，将解代入，将解得得 。SRbRbRSRbR4231RRRRSRbRSR2 . 1SSRRRRRR120RkRS65.11实验应力

54、分析第二篇电阻应变测量技术3 3、加栽后、加栽后求电压输出求电压输出444333222111RRRRRRRRRRRR代入输出电压公式代入输出电压公式各桥臂阻值变化分别为：各桥臂阻值变化分别为：ERRRRRRRRU43214231 ERRRRRRRRRRRRRRRRU44332211442233114242244231311331RRRRRRRRRRRRRRRRE分子并略去高阶微量可得：并略去高阶微量可得：4231RRRR42243113RRRRRRRRE分子实验应力分析第二篇电阻应变测量技术42243113RRRRRRRRE分子4433221131RRRRRRRRRER同理，将分式的分母展开，

55、同样代入同理，将分式的分母展开，同样代入 ，可得：，可得：4231RRRR 31314411332223111111RRRRRRRRrRRRRrrrrRR分母其中：其中： 112RRr应变电桥有两种方案应变电桥有两种方案 全桥电路全桥电路半桥电路半桥电路21RR 4321RRRR44332211312114RRRRRRRRRR分母实验应力分析第二篇电阻应变测量技术4EU 44332211RRRRRRRR144332211211RRRRRRRR输出电压与桥臂电阻变化率之间的关系输出电压与桥臂电阻变化率之间的关系 4 4、简化、简化 希望这个关系是线性的，要想找到线性关系，分母必须是一个常数。希望

56、这个关系是线性的，要想找到线性关系，分母必须是一个常数。令：令：1443322112111RRRRRRRRC14433221121RRRRRRRRCCRRRRRRRREU1444332211实验应力分析第二篇电阻应变测量技术CRRRRRRRREU443322114443322114RRRRRRRRE21UUU4433221114RRRRRRRREU线性部分线性部分 4433221124RRRRRRRRECU非线性部分非线性部分 14433221121RRRRRRRRC若略去若略去 ，则将引入非线性误差，此相对误差为：，则将引入非线性误差，此相对误差为：2U443322111211RRRRRRR

57、RCCUUUe实验应力分析第二篇电阻应变测量技术 误差分析：误差分析：（1 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）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，使消，使e e最小。最小。（2 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）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

58、。此时的非线性误差为：固定电阻，其阻值不变。此时的非线性误差为：443322111211RRRRRRRRCCUUUe1112121KRRe若应变片灵敏系数近似等于若应变片灵敏系数近似等于2 2，则，则 。这表明，略去非线性部分。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。比如应变达到所引入的相对误差与被测应变值大小相当。比如应变达到50005000时，时， 。可见，在一般应变范围内分析应变。可见，在一般应变范围内分析应变电桥的输出电压时，只取线性部分是足够精确的。电桥的输出电压时，只取线性部分是足够精确的。 1e%5 . 01010010050006e实验应力分析第二篇电阻应变

59、测量技术4433221114RRRRRRRREUU1011KRR2022KRR3033KRR4044KRR432104EKU432104EKU仪应变仪的读数应变仪的读数 应变仪读数与应变片应变的关系为：应变仪读数与应变片应变的关系为：对臂相加，邻臂相减对臂相加，邻臂相减 实验应力分析第二篇电阻应变测量技术4-34-3、电阻应变仪的技术指标、电阻应变仪的技术指标 电阻应变仪种类多种多样，选用时的主要依据是它的技术指标。电阻应变仪种类多种多样，选用时的主要依据是它的技术指标。 电阻应变仪的主要技术指标电阻应变仪的主要技术指标一、测量线数一、测量线数 指仪器有几条通道，即可以同时测几个点的应变。通道

60、数越多适指仪器有几条通道，即可以同时测几个点的应变。通道数越多适 用性越强，但也使仪器的体积和重量过大。用性越强，但也使仪器的体积和重量过大。二、测量范围二、测量范围 指可测应变量的范围，一般以微应变（指可测应变量的范围，一般以微应变（）为单位。设计应变）为单位。设计应变 仪时，这个范围的给定，考虑了工程中常能遇到的最大应变量。仪时，这个范围的给定，考虑了工程中常能遇到的最大应变量。 动态应变仪在放大器前加有衰减网络，使动态工作被控制在一定动态应变仪在放大器前加有衰减网络，使动态工作被控制在一定 的范围，从而使可测应变量的范围得以扩展。的范围，从而使可测应变量的范围得以扩展。三、应变标定值三、

61、应变标定值 指衡量应变大小的比例尺。指衡量应变大小的比例尺。四、工作频率范围四、工作频率范围 指应变的频率应不超过某值。指应变的频率应不超过某值。实验应力分析第二篇电阻应变测量技术五、线性输出范围五、线性输出范围 当应变仪输出端接有额定负载时，输出电流和被测应变（频率在当应变仪输出端接有额定负载时，输出电流和被测应变（频率在 工作频率范围以内）之间的关系称为振幅特性。当应变在一定范工作频率范围以内）之间的关系称为振幅特性。当应变在一定范 围内时，此关系为线性的。最大应变对应于最大线性电流输出。围内时，此关系为线性的。最大应变对应于最大线性电流输出。六、灵敏系数六、灵敏系数 指该仪器按配用某灵敏

62、系数值的应变片设计。指该仪器按配用某灵敏系数值的应变片设计。 静态应变仪都设有调节灵敏系数的装置，以与不同灵敏系数的应静态应变仪都设有调节灵敏系数的装置，以与不同灵敏系数的应 变片配合，读出的应变数不必另行修正。变片配合，读出的应变数不必另行修正。 对于动态应变仪，因为并非直接读数，为了方便，应变仪本身都对于动态应变仪，因为并非直接读数，为了方便，应变仪本身都 设有标定装置，而这一装置是按某一设有标定装置，而这一装置是按某一K K值设计的。因此，使用其他值设计的。因此，使用其他 K K值的应变片，就必须对应变读数进行修正。值的应变片，就必须对应变读数进行修正。 hyKKRR0 真实应变。真实应

63、变。 按仪器标定装置提供的应变标高在示波图上测取的应变。按仪器标定装置提供的应变标高在示波图上测取的应变。 所用应变片的灵敏系数。所用应变片的灵敏系数。 仪器设计值。仪器设计值。0KKyhh0KyK实验应力分析第二篇电阻应变测量技术七、应变片阻值七、应变片阻值 指应变仪应使用指定阻值的应变片（如指应变仪应使用指定阻值的应变片（如120120）。）。八、零飘和动飘八、零飘和动飘 零飘是衡量仪器静态稳定性好坏的一个指标。零飘是衡量仪器静态稳定性好坏的一个指标。 开启仪器，观察其稳定性，仪器平衡指示器可能随时间有缓慢开启仪器，观察其稳定性，仪器平衡指示器可能随时间有缓慢 的偏转，即仪器有少量输出的现

64、象称为零飘。的偏转，即仪器有少量输出的现象称为零飘。 动飘是衡量仪器动态稳定性好坏的一个指标。动飘是衡量仪器动态稳定性好坏的一个指标。 动态是指放大器有信号输入的状态。给仪器输入一个恒定的标动态是指放大器有信号输入的状态。给仪器输入一个恒定的标 准应变，对仪器的输出稳定性进行时间考验，仪器相对于标准准应变，对仪器的输出稳定性进行时间考验，仪器相对于标准 应变输出的微小变化称为动飘。应变输出的微小变化称为动飘。实验应力分析第二篇电阻应变测量技术第五章第五章 静态应变测量静态应变测量 测量步骤测量步骤：1 1、方案：、方案：设计贴片点的位置、贴几片及贴片方位等。设计贴片点的位置、贴几片及贴片方位等

65、。2 2、选片：、选片：用万用表测量应变片的阻值，选阻值越接近的越好。用万用表测量应变片的阻值，选阻值越接近的越好。3 3、贴片：、贴片：包括打磨、画线、粘贴、焊接导线、布线及防护等。包括打磨、画线、粘贴、焊接导线、布线及防护等。4 4、接线：、接线：电阻应变片与选择的电阻应变仪之间进行桥路连接。电阻应变片与选择的电阻应变仪之间进行桥路连接。5 5、测量：、测量：加裁前对各测点进行预调平衡，加裁后进行测量。加裁前对各测点进行预调平衡，加裁后进行测量。5-1 5-1 温度效应补偿温度效应补偿当温度改变时，会造成应变片丝栅电阻值的改变，一般当温度增高当温度改变时，会造成应变片丝栅电阻值的改变，一般

66、当温度增高1 10 0 时，测量仪器的读数将上升时，测量仪器的读数将上升5050（微应变），这个应变是虚假应变（微应变），这个应变是虚假应变必须消除掉，有两种消除方法。必须消除掉，有两种消除方法。实验应力分析第二篇电阻应变测量技术TRRTT1电阻温度系数，电阻温度系数， RR温度变化温度变化T2 2、由于应变片丝栅材料与构件材料的线膨胀系数不同时，、由于应变片丝栅材料与构件材料的线膨胀系数不同时， 丝栅受到构件附近材料的拉、压而造成电阻的变化为：丝栅受到构件附近材料的拉、压而造成电阻的变化为：Tll应构Tll应构TKKRRT应构002应构，分别表示构件和应变片丝栅材料的线膨胀系数。分别表示构件和应变片丝栅材料的线膨胀系数。 一、自补偿法一、自补偿法 1 1、由于温度的改变，会造成应变片丝栅电阻的改变、由于温度的改变，会造成应变片丝栅电阻的改变 导线电阻随温度的变化率可近似看作与温度变化成正比，导线电阻随温度的变化率可近似看作与温度变化成正比， 即即实验应力分析第二篇电阻应变测量技术00TKRRTT应构4 4、自补偿法的目的：、自补偿法的目的： 00应构KT应构，T均为材料常数均为材料常