机械测试技术第五章应变测试系统.pptVIP

* * 第五章 应变测试系统 电阻应变测量 光弹性实验法 脆性涂层法 云纹法 全息干涉法 6.1 应变片 一、工作原理：金属线材的应变效应 应变 电阻变化 电流或电压变化 放大 记录 二、电阻应变测量过程 三、电阻应变测量的特点 优点：a.应变片尺寸小，重量轻 b.频率响应好（0～500KHz） 　　　c.测量范围广（10～10４微应变 ） 　　　d.可在各种恶劣条件下使用，价格便宜 　　　e.测量应变的灵敏度和准确度高 缺点？ （2）线性及机械滞后：初始加载和卸载时有非线性和较显著的滞后现象。 （3）零点漂移：试件不受力的条件下，温度恒定，而应变片的指示应变值随时间而改变的特性。 （4）蠕变：在某一恒定应变状态下，保持温度不变，其指示应变值随时间而变化的特性 。 （5）疲劳寿命：在某一交变应变幅度下，应变片所能经受的有效工作循环次数。105-107次。 （1）横向效应：横向电阻变化将抵消纵向一部分电阻变化，使整个应变片的灵敏度降低。 四、应变片的工作特性 五、应变片主要参数(P176-177) 几何尺寸 电阻值 绝缘电阻（一般大于２0兆欧，100兆欧） 灵敏度系数 允许电流 其他 6.2 应变测量电路 电压输出 直流电桥 应变电桥：电桥全部或部分由应变片构成。 R1上的电压降为： R4上的电压降为： 输出电压为： 若： ，则： ，电桥平衡 当各桥臂电阻发生变化时，输出电压发生变化： 若： 则： 工作桥臂：接入的是应变片，有电阻变化。 根据电桥工作中桥臂电阻值变化情况可分为半桥单臂、半桥双臂和全桥三种联接方式。 全等臂桥 各桥臂电阻相等： 很小，远小于桥臂电阻值，故略去分母中的 一般组桥时，各桥臂的参数要求相同，可以认为 所以： 半桥 单臂桥 特性 应变电桥的和差特性：相邻相减，相对相加 和差特性的应用：可实现温度补偿，输出电压放大等作用。 温度效应及温度补偿 温度效应：由于温度变化引起的应变片敏感栅电阻的变化。 贴在钢零件表面的康铜丝应变片，温度变化1℃时的电阻变化等于钢试件中应力变化70N/cm2时的电阻变化。 　　温度补偿：排除温度效应影响的措施。 温度补偿原理 温度补偿 P P R1 R2 补偿片和工作片的性能参数完全相同 贴补偿片的材料与被测试件材料相同 补偿片和工作片尽量放近一些，处于同一温度场 工作片、补偿片接在相邻桥臂上 要实现温度补偿应注意的问题： 6.3 布片与组桥 一、电桥的特点 （1） 是电桥的平衡条件，实际测量时需先进行预调平衡。 （2）如相邻两臂有大小相等，符号一致的变化，或是相对两臂有大小相等，符号相反的变化，则不破坏电桥的平衡。 （2）若相邻两臂阻值有大小相等符号相反的变化，则电桥的输出比其中单独一个臂所引起的电桥输出大一倍。若相邻两臂阻值有大小相等符号相同的变化也如此。 二、贴片及组桥 例1：求受拉试件应变。 P P 解：方法一： P P R1 R2 方法二： R2 R1 P P P R1 R2 感受横向拉力 比较两种方法 *