《机械工程测试技术基础实验指导书》

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1、测试技术基础实验指导书机械与汽车工程学院机械设计教研室丁曙光、赵小勇二OO七年十一月-11-实验一电阻应变片的灵敏的测定一、实验目的1、掌握电阻应变片灵敏系数的一种测定方法。2、练习使用YJD-1静动态电阻应变仪。二、实验原理1、电阻应变片的灵敏系数测定原理：当电阻应变片粘贴在试件上受应变时，其电阻产生的相对变化（1—1）比值K即为应变片的灵敏系数。只要应变量不过分大时，K为常数。当及值分别测得后，K值即可算出。等强度梁表面轴向应变，可从挠度计上百分表的读数算出：（1—2）式中f——百分表读出的挠度计中点的挠度值。h——等强度梁厚度。l——挠度

2、计跨度。电阻应变片的相对电阻变化是根据电阻应变仪测出的指示应变和应变仪所设定的灵敏系数值K仪（通常用K仪=2.0）算得：∴应变片的灵敏系数K=（1—3）实验时可采用分级加载的方式，分别测量在不同应变值时应变片的相对电阻变化，以而验证它们两者之间的线性关系。2、YJD-1型静动态应变仪的使用方法：YJD-1型应变仪可用于静动态应变测量。其主要技术参数为：静态时量程0～±16000，基本误差<2%，动态测量时量程①0～±2000，②0±400，工作频率0～200HZ，采用应变片的灵敏系数在1.95～2.60-11-范围内连续可调。配套使用的P20R

3、-1预调平衡箱共20点，预调范围为±2000，重复误差±5。静态应变测量时操作步骤：①将应变片出线与应变仪连接，半桥接法时（参见图2—1），将应变片R1、R2分别接到AB和BC接线柱，此时应变仪面板上A’DC’三点用连接铜片接好，应变仪内AA’和CC’一对120Ω精密电阻构成另外半桥；全桥接法时，将A’DC’三点连接铜片拆除，应变片R1，R2，R3，R4分别接到ABCD接线柱上并拧紧。②按应变片盒上标明的灵敏系数K值，调整应变仪灵敏系数盘与之符合。（当K值需通过实验测定时，可先设定，为计算方便，通常取=2.0）。③使微调、中调、粗调三个调节旋钮

4、置于零位。检流计指针应准确指零，否则需校正到零位。④转动选择开关，先后转到A和B两处，指针应偏在红格以内，否则说明A、B电池电压过低，应该换新。使用交流电源时可不作此项检查。⑤选择开关转到“静”位。进行电阻、电容预调平衡，先调应变仪右方的电阻平衡、转动螺丝，使电表指针指零；然后开关转到“预”位置，转动电容平衡螺丝，再调电表零位，这样在“预”、“静”之间反复调整数次，此时电桥已预调平衡，以后在测量过程中电阻、电容平衡螺丝不可再动。⑥如因应变片电阻值相差较大而不能预调平衡时，可将微调或中调盘旋转到相应档数，并记录初始应变值，再调整电阻平衡使检流计指

5、针在零位。然后仔细观察三分钟，仪表不应有漂移现象。⑦进行加载，指针偏转，估计应变量大小，与指针反向转动调节旋钮，使指针回零，将三个应变调节盘读数相加即为应变读数。“+”表示伸长应变，“-”表示压缩应变。如有初始应变值应从最后读数中减去初始应变值。三、实验仪器设备1、已贴片的等强度梁和加静装置，温度补偿快。）2、带有千分表（或百分表）的挠度计；游标卡尺。3、YJD-1静动态电阻应变仪。四、实验步骤电阻应变片灵敏系数测定：1、分别用千分尺和游标卡尺，测得等强度梁的厚度h和挠度计的跨度l。2、按图2—1所示安装等强度梁和挠度计，将等强度梁上纵向应变片

6、R1、R2与温度补偿梁上的应变片R5，接入应变仪。将两种情况下读数预调到零位。3、记录挠度计上百分表的初读数f0，以后分级加载5公斤、10公斤、15公斤砝码，测量千分表读数fe和R1、R2应变片指示应变读数，列表记录。（表2—1）。-11-表1—1灵敏系数测定结果等强度梁号，厚度h=mm，挠度计l=mm。应变片号Pkgf0fe计算KR1R2五、实验报告要求1、按表1—1记录和计算各应变片灵敏系数，和它的平均值，以及相对标准误差：2、试用材料力学有关公式，计算在加载过程中，等强度梁的上（下）表面的应力和应变数值。并与实验测定值相比较。-11-图2

7、—1等强度梁试验装置结构-11--11-实验二电阻应变片在电桥中的接法一、实验目的1、学会电阻应变片半桥单臂、半桥双臂、全桥接法。2、检查各种接法时的对应的应变读数值，从而体会电桥的加减特性和补偿原理。3、学会正确的接桥方法。二、实验原理电阻应变仪电桥输出电压U与各桥臂的相对电阻变化率或各应变片的指示应变值之间有下列关系：（2—1）式中、、、分别为各桥臂应变片的指示应变；K为应变片灵敏系数；E为供桥电压。从上可知，对同种性质的应变（同为+或同为-），相对桥臂（如与、与）其应变值是迭加的，而相邻桥臂（如、的相邻桥臂为和）应变值是相抵消的。对于不同

8、种应变（一桥臂为+，另一桥臂为-），情况正好相反，相对桥臂应变彼此消减，而相邻桥臂则彼此迭加。利用上述特性，选择合适的接桥方法，可以使输出电压增大，同