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实验静态电阻应变仪的使用与桥路连接

一、实验目的

1．掌握在静载荷下，使用静态电阻应变仪单点应变和多点应变测量的方法。

2．熟悉电阻应变片半桥、全桥的接线方法并测定等强度梁逐级加载的应变值。

二、试验设备及仪器

1．等强度梁

2．静态电阻应变仪

3．数字万用表、游表卡尺

三、实验原理

L等强度梁的应力

等强度梁如图3—1所示，其截面为矩形；高为A；宽度6，随J的变化而变化，

有效长度段的斜率为tga

h——等强度梁截面高度；

在等强度梁的上表面粘贴纵向电阻应变片，用电阻应仪可以测得在外力户作用下

的应变值‘，根据虎克定律可得到应力实验值，即可将实验测得的应力值实与理论应力值

dg加以比较分析。

四、电阻应变法

电阻应变法测量主要由电阻应变片和电阻应变仪组成。

1，电阻应变片

电阻应变片(简称应变片)是由很细的电阻丝绕成栅状或用很薄的金属箔腐蚀成栅状，

并用胶水粘在两层绝缘薄片中制成的，如图2—1所示。栅的两端各焊一小段引线，以

供试验时与导线联接。

实验时，将应变片用专门的胶水牢固地粘贴在构件表面需测应变片。当该部位沿

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应变片L方向产生线变形时，应变片亦随之一起变形，应变片的电阻值也产生了相应的变

化。

其中R——应变片的初始电阻值；

ΔR——应变片电阻变化值；

K——应变片的灵敏系数，表示每单位应变所造成的相对电阻变化。由制造厂家抽

样标定给出的，一般K值在2．0左右。

2．电阻应变仪

由电阻应变片将构件应变‘转换成电阻片的电阻变化AR，而应变片所产生的电阻变

化是很微小的。通常用惠斯顿电桥方法来测量，如图3—2所示。电阻构

成电桥的四个桥壁。在对角节点AC上接上电桥工作电压正，另一对角点BD为电桥输出端，

输出端电压Ueo。当四个桥臂上电阻值满足一定关系时，电桥输出电压为零，此时，称电桥

平衡。由电工原理可知，电桥的平衡条件为

(3-4)

若电桥的四个桥臂为粘贴在构件上的四个应变

片，其初始电阻都相等，即R,R,R和R构件受力前，电桥保持平衡，即U。构

1234BD

件受力后，应变片各自受到应变后分别有微小电阻

变化ΔR,ΔR,ΔR和ΔR这时，电桥的输出电压将有增量ΔU，即

1234BD

若四个电阻应变片的灵敏系数K都相同，则

上式表明，应变片感受到的应变通过电桥可以线性转变为电压(或电流)信号，将此信号

进一步放大，处理就可用应变仪应变读数ε表示出来。即

仪

此式为电阻应变仪的基本工作原理。