电阻应变片的粘贴技术与电桥电路实验.doc

电阻应变片的粘贴技术与电桥电路实验 实验目的 1．初步掌握常温用电阻应变片的粘贴技术 2. 为后续电测实验做好在试件上粘贴应变片，接线、检查等准备工作 3．比较全桥、半桥的不同性能，了解其特点 4. 学会用电测法测量等强度悬臂梁的应力应变，并与理论值进行比较 实验设备和器材 1. 常温用电阻应变片，电阻应变花 2. 万用表、游标卡尺 3. 等强度粱试件、动态电阻应变仪、应变测试系统 4. 电烙铁、502粘合剂、胶带，丙酮、脱脂棉等清洗器材 5．测量导线，接线端子若干 电阻应变片的工作原理 1. 电阻应变片是能将测试件的应变转换成电阻变化的敏感元件，它由敏感栅、基底、覆盖层和引线四部分组成，其中敏感栅是金属丝制成的应变转换元件，是构成电阻应变片的主要部分；引线作为测量敏感栅电阻值时与外部导线连接之用；基底的作用是保持敏感栅的几何形状和相对位置；覆盖层是用来保护敏感元件的；粘贴剂用来将敏感栅固结在覆盖层和基底之间。 2. 电阻应变片的工作原理是基于金属导体的应变效应，即金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随着所受机械变形的变化而发生变化的现象。 3. 当试件受力在该处沿电阻丝方向发生线变形时，电阻丝也随着一起变形（伸长或缩短），因而使电阻丝的电阻发生改变（增大或缩小）。 四、电桥电路工作原理 1. 把不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出有效高灵敏度和较好的非线性，当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压 UBD = （U 均为电桥供电电压） 2. 全桥测量电路中，将受力性质相同的两个应变片接入电桥对边，当应变片初始值：R1=R2=R3=R4，其变化值△R1=△R2=△R3=△R4时，其桥路输出电压为△UBD= 五、温度补偿和温度补偿片 贴有应变片的构件总是处于某一温度场中，但温度变化时，应变片敏感栅的电阻会发生变化。另外。由于电阻丝栅的线膨胀系数与构件的线膨胀系数不一定相同，温度改变时，应变片也会产生附加应变。显然，这些都是虚假应变，应当排除。排除的措施叫温度补偿。补偿的办法是：用另一片相同的应变片作为补偿片，把它粘在与被测构件材料相同但不受力的试件上。将该试件与被测构件放在一起，使它们处于同一温度场中。贴在被测构件上的应变片叫工作片。在电桥连接上，使工作片和补偿片处于相邻桥臂中，由于相邻桥臂应变读数为两者之差，这样的温度变化并不会造成电桥输出电压的变化，也就是不会造成读数应变的变化。这样便自动消除了温度效应的影响。 六、应变片粘贴技术实验方法和步骤 本实验是在等强度粱及温度补偿块上粘贴应变片、应变花，为后续试验做准备，贴片质量的好坏直接影响到后续试验成败，所以贴片的每一个环节都要认真仔细。 试件准备 等强度粱试件及温度补偿块及应变片分布（经老师指导操作） 先用锉刀、纱布等工具将试件待贴位置进行打磨，仔细的除去锈斑、氧化皮，污垢等覆盖层，到表面平整有光泽。 用脱脂棉球蘸丙酮清洗待贴表面以除去油脂、灰尘等。表面清洗应至棉球没有污迹为止。 应变片的准备 检查应变片的外观，剔除那些敏感栅有形状缺陷，片内夹有、锈点的应变片。 用万用表测量各应变片的电阻值 贴片 （1）一手捏住应变片引出线，一手拿502粘合剂小瓶，在应变片底面抹一层粘合剂，然后将应变片底面向下平放在试件贴片部位上，并使应变片底基准线与试件上的定位线对齐，将一小片玻璃纸盖在应变片上，用手指挤压出多余粘合剂，按压时应变片不要移动，一分钟后再放开手，揭开玻璃纸膜，检查有无气泡、脱胶现象。 （2）将应变片的引出线轻轻提起，使之与时间脱离。 （3）用万用表检查应变片两引线间电阻是否良好，如属焊点与引线脱开可补焊。 4. 接线 （1）在应变片引出线下方的试件上粘贴胶带，使引线与试件绝缘 （2）将浮铜板制成的接线端子用胶水粘在各应变片引出线的前方，在接线端子上焊好焊锡，用镊子轻轻将应变片引出线与接线端子靠近，再用电烙铁把引出线焊在端子上，焊接要迅速，时间不能太长，焊点要光滑，不能虚焊，多余的引出线可剪断。 5. 检查与防护 主要是看应变片的绝缘情况和确保试件与应变片的机械损坏。 6. 确定半桥及全桥接线柱 半桥：由于半桥是两个垂直的电阻片，只有三根接线柱，先用万用表测 阻值，确定R1与R2中间的输出线接到半桥桥盒2号接线柱，另外两根分 别接到1、3接线柱。 全桥：全桥共四根接线柱及四根线，用万用表分别测阻值，阻值为350 的两个作为对边分别接在桥盒的2、4位置上，其余接在1、3上。 7.使用电阻应变仪测值 （1）按相应的桥路接入应变梁 （2）打开软件操作，作相应的准备工作，并预热10分钟 （3）进行调试及调节工作，并做相应的试验参数设定 （4）加减砝码进行测量并记录相关实验数据 (5）实验结束，拆下导线，打扫桌面 8使用应变测试