應(yīng)變測試系統(tǒng)第1頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四6.1應(yīng)變片一、工作原理：金屬線材的應(yīng)變效應(yīng)應(yīng)變電阻變化電流或電壓變化放大記錄二、電阻應(yīng)變測量過程三、電阻應(yīng)變測量的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：a.應(yīng)變片尺寸小，重量輕

b.頻率響應(yīng)好（0～500KHz）

c.測量范圍廣（10～10４微應(yīng)變）

d.可在各種惡劣條件下使用，價格便宜

e.測量應(yīng)變的靈敏度和準(zhǔn)確度高缺點(diǎn)？第2頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四（2）線性及機(jī)械滯后：初始加載和卸載時有非線性和較顯著的滯后現(xiàn)象。（3）零點(diǎn)漂移：試件不受力的條件下，溫度恒定，而應(yīng)變片的指示應(yīng)變值隨時間而改變的特性。（4）蠕變：在某一恒定應(yīng)變狀態(tài)下，保持溫度不變，其指示應(yīng)變值隨時間而變化的特性。（5）疲勞壽命：在某一交變應(yīng)變幅度下，應(yīng)變片所能經(jīng)受的有效工作循環(huán)次數(shù)。105-107次。（1）橫向效應(yīng)：橫向電阻變化將抵消縱向一部分電阻變化，使整個應(yīng)變片的靈敏度降低。

四、應(yīng)變片的工作特性第3頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四五、應(yīng)變片主要參數(shù)(P176-177)

幾何尺寸電阻值絕緣電阻（一般大于２0兆歐，100兆歐）靈敏度系數(shù)允許電流其他第4頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四6.2應(yīng)變測量電路電壓輸出直流電橋為什么需要應(yīng)變測量電路？應(yīng)變電橋：電橋全部或部分由應(yīng)變片構(gòu)成。第5頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四

R1上的電壓降為：

R4上的電壓降為：輸出電壓為：若：，則：，電橋平衡第6頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四當(dāng)各橋臂電阻發(fā)生變化時，輸出電壓發(fā)生變化：若：則：工作橋臂：接入的是應(yīng)變片，有電阻變化。根據(jù)電橋工作中橋臂電阻值變化情況可分為半橋單臂、半橋雙臂和全橋三種聯(lián)接方式。第7頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四全等臂橋各橋臂電阻相等：很小，遠(yuǎn)小于橋臂電阻值，故略去分母中的一般組橋時，各橋臂的參數(shù)要求相同，可以認(rèn)為所以：第8頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四半橋第9頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四單臂橋第10頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四特性

應(yīng)變電橋的和差特性：相鄰相減，相對相加和差特性的應(yīng)用：可實現(xiàn)溫度補(bǔ)償，輸出電壓放大等作用。第11頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四溫度效應(yīng)及溫度補(bǔ)償

溫度效應(yīng)：由于溫度變化引起的應(yīng)變片敏感柵電阻的變化。

溫度補(bǔ)償：排除溫度效應(yīng)影響的措施。

溫度補(bǔ)償原理第12頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四溫度補(bǔ)償PPR1R2第13頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四補(bǔ)償片和工作片的性能參數(shù)完全相同貼補(bǔ)償片的材料與被測試件材料相同補(bǔ)償片和工作片盡量放近一些，處于同一溫度場工作片、補(bǔ)償片接在相鄰橋臂上要實現(xiàn)溫度補(bǔ)償應(yīng)注意的問題：要想通過補(bǔ)償片來實現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵？第14頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四6.3布片與組橋一、電橋的特點(diǎn)（1）是電橋的平衡條件，實際測量時需先進(jìn)行預(yù)調(diào)平衡。（2）如相鄰兩臂有大小相等，符號一致的變化，或是相對兩臂有大小相等，符號相反的變化，則不破壞電橋的平衡。（2）若相鄰兩臂阻值有大小相等符號相反的變化，則電橋的輸出比其中單獨(dú)一個臂所引起的電橋輸出大一倍。若相鄰兩臂阻值有大小相等符號相同的變化也如此。

第15頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四二、貼片及組橋

例1：求受拉試件應(yīng)變。PP解：方法一：PPR1R2第16頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四方法二：

PR1R2PPR1R2感受橫向拉力比較兩種方法第17頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四例2：求如圖所示試件由彎矩引起的應(yīng)變。MM解：方法一：MMR2R1

MR1R2

0第18頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四方法二：MMR2R1

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第19頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四例3：求試件由拉力和彎矩共同引起的應(yīng)變。MMPP解：

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（1）測彎矩應(yīng)變排除拉力應(yīng)變。MMR2R1PP第20頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四（2）測拉力應(yīng)變排除彎矩應(yīng)變。方法一：貼溫度補(bǔ)償片，接成全橋。MMR3R1PPR2R4

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MR1R200R3R400第21頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四第22頁，共24頁，2023年，2月20日，星期四方法二：R2MMR3R1PPR4A向R1R2A向

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R3R4第23