现代力学测试技术-电测部分.pdf

第 1 章 电阻应变片的工作原理 §1—1 应变电测原理简介 将非电量（如力、变形、位移等物理量）的变化，通过转换元件转换成电量（电阻、电 感、电容等）的变化，然后，再把测得的电量变化转换为欲测定的物理量，这种方法叫非电 量的电测法。电测法是实验测试的重要手段，具有方便、灵敏、可遥测、可直接进行计算机 处理等优点。因此，该方法不仅用于验证材料力学的理论、测定材料的机械性能，而且作为 一种重要的实验手段为解决工程问题及从事研究工作，提供良好的实验基础。应变片的电测 是将电阻应变片作为转换元件，通过把应变量转化为电阻变化量实现的，它被广泛应用于实 验应力分析中。 1、 电阻应变片 电阻应变片通常可分丝式片和箔式片两种。丝式电阻应变片的结构如图 1-1 （a ）所示， 在绝缘片基上固定有盘成栅状的电阻丝，又称敏感栅。当片基牢固地粘贴在欲求应变的部位 时，与电阻丝平行的应变就传递给敏感栅了，使电阻丝发生长度变化并相应发生电阻变化。 箔式电阻应变片的结构如图 1-1 （b ）所示，它由电阻箔片经光刻腐蚀等工艺制作成电阻箔 栅而成。 将电阻丝做成栅状，可在很小面积内增加丝的长度，既达到一定阻值，又能测得局部“点” 2 的应变。目前，甚至已能做出测量面积小于 1mm 的应变片。 绝缘片基 敏感栅 引出线 丝式片 箔式片 （a ） （b ） 图 1-1 电阻应变片 电阻丝的电阻变化与应变存在什么关系呢？我们从敏感栅中取一直线段，其长为L ，截 面积为 ，电阻率为 S  ，其电阻值为 L R  （1-1） S 当其长度发生变化dL 时，电阻亦发生变化dR ，将式（1-1）取对数后再微分，得  dR ddL dS （1-2）   R L  S dS 在单向应力状态下，截面积S 的变化率 可用泊松效应表示 S dS dL  2 （1-3） S L d