应变测量技术之电测法

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1、1.应变测量在工程中的应用应变及应力测量技术在工程中有着广泛的应用背景：例如：机械加工、桥梁设计及施工（道桥）[5]、[7]、测力锚杆（岩土）[6]、航空航天、石油化工以及军事制造等。应变测量在工程中的应用凡是涉及到物体受力分析及安全控制的地方总是见到应变测量或者应力测量的身影！6/15/202111.应变应力测量的常用方法应变测量在工程中的应用应变应力测量方法电测方法光测方法其他方法云纹光栅光弹方法焦散线法光线示波器（动态应力）声波法（地应力）6/15/202122.电测方法的基本原理2.1、电阻应变片（应变计）2.电测方法的基本原理敏感栅是用合金丝

2、或合金箔制成的栅。它能将被测构件表面的应变转换为电阻相对变化。由于它非常灵敏，故称为敏感栅。Ks叫灵敏度系数,与敏感栅的材料有关6/15/202132.电测方法的基本原理2.1、电阻应变片（应变计）常见的应变计：与丝绕式应变计相比，箔式应变计的优点是[1]、[2]、[3]：1、敏感栅很薄，且箔材与粘合层的接触面积要比丝材的大，粘贴牢固，有利于变形传递，因而它所感受的应变状态与试件表面的应变状态更为接近，测量精度高。2、箔式应变计的蠕变小、疲劳寿命长。3、加工性能好，能制成为各种形状和尺寸的应变计4、制造工艺自动化，可成批生产，生产效率高。6/15/20

3、2142.电测方法的基本原理2.1、电阻应变片（应变计）常见的应变花：6/15/202152.电测方法的基本原理2.2、电阻应变仪（应变仪）电阻应变仪是将电阻应变计上的电阻改变转化为对应的应变数值的一种仪器。6/15/202162.电测方法的基本原理2.2、电阻应变仪（应变仪）电阻应变仪的基本工作原理是惠斯通电桥：很重要6/15/202172.2、电阻应变仪（应变仪）在实际工作中，四个桥臂上并不一定全部连接的是工作应变片。根据测试的需要，通常有以下的组桥方式：2.电测方法的基本原理全桥6/15/202182.2、电阻应变仪（应变仪）2.电测方法的基本原

4、理半桥6/15/202192.2、电阻应变仪（应变仪）2.电测方法的基本原理半桥(2)6/15/2021102.2、电阻应变仪（应变仪）2.电测方法的基本原理1/4桥(单桥臂)6/15/2021112.3、主应力及主方向2.电测方法的基本原理欲测量未知受力情况的某点处的主应力时，往往采用三轴应变花，并利用应变花的测量结果反算出主应力大小及方向（以三轴45为例：）6/15/2021123、电测方法的误差分析及其对策[3]1）、粘合剂蠕变（或者脱落）误差3、电测方法的误差分析及其对策按照要求选用粘合剂；注意贴片步骤及方法；对于特殊环境下的应变片应采用必要的

5、方式保护。对策:6/15/2021133、电测方法的误差分析及其对策[3]2）、贴片方位误差3、电测方法的误差分析及其对策误差修正量：技巧：应变片最好能沿主方向粘贴：6/15/2021143、电测方法的误差分析及其对策[3]3）、长导线误差：3、电测方法的误差分析及其对策误差原因：由于导线有电阻，所以接入电桥上的电阻实际为：R+2RL。其中RL为单根导线的电阻。所以读数值实际为：△R/（R+2RL）与真实应变：△R/R不符，引起误差。修正方法：技巧：选用大阻值的应变片，尽量减小导线的长度。也可选用小电阻的导线（如渡银导线）6/15/2021153、电测

6、方法的误差分析及其对策[3]4）、灵敏度系数误差：3、电测方法的误差分析及其对策误差原因：一般情况下，应变仪上有一调整灵敏度系数的旋扭。用以调整应变仪的灵敏度系数与应变片的灵敏度系数一致，然而当选用的应变片的灵敏度系数超出了应变仪上的可调整范围时，就产生误差。修正方法：6/15/2021163、电测方法的误差分析及其对策[3]5）、温度误差3、电测方法的误差分析及其对策误差原因：解决方法：温度补偿与工作片补偿温度补偿6/15/2021173、电测方法的误差分析及其对策[3]5）、温度误差3、电测方法的误差分析及其对策误差原因：解决方法：温度补偿与工作片

7、温度补偿工作片温度补偿6/15/2021184、实例（组桥技巧）设计实验测量偏心受压的立柱的压力与偏心距4、实例（组桥技巧）6/15/2021194、实例（组桥技巧）4、实例（组桥技巧）由力学知识知道：在图示的模型中1、2、3、4片的应变值分别等于：6/15/2021204、实例（组桥技巧）4、实例（组桥技巧）6/15/2021214、实例（组桥技巧）4、实例（组桥技巧）6/15/2021224、实例（组桥技巧）4、实例（组桥技巧）6/15/2021234、实例（组桥技巧）4、实例（组桥技巧）求解得：6/15/202124