示的应变继续变化。 10)温度效应：应通过桥路补偿或自补偿给子予消除 3.5选用（选标距、选类型） 1)结构材性：均质一一钢丝、钢板、钢筋、有机玻璃用中小片（标距2、3、5、10mm) 非均质-一砼标距>3倍最大粒径(100、150、300mm) 2)结构受力：应力梯度大用小片，应力集中用箔式小片，应力变化不大用中大片，单 向应力场用单轴片，己知主应力方向的双向应力场用双轴片，主应力方向未知的复 杂应力场用三、四轴片 3)环境因素（湿度、温度、时间、季节） 四、应变片贴粘工艺 1)选应变片一一测点表面处理一一贴片一一干燥周化一一质量检查一一焊引线一一周 定一一防护 2)选片：选类型、选质量（外观好、纸不黄不策、丝不断不锈不弯）、测电阻（正负0.3 欧) 3)测点表面处理： 4)钢材一一用锉刀或角磨机将钢板表面生锈、油漆掉，若是带肋钢筋则应除肋，应 注意使用角磨机时，测点表面不要削弱太多：若是用锉刀磨钢板，则继刀磨的方向 应是呈交叉45度，这样可在测点表面磨出交叉45度线以提高应变片与测点表面粘 结强度。接着用浸过丙酮的棉花清洗测点表面直至棉花不变色方可认为洗干净：最 后画贴片方向：对于钢板可用钢针画出“十”字丝，“十”字丝长的方向表示贴片方 向。 5)有机玻璃一—用砂纸进行有机玻璃表面除污，同样砂纸磨的方向为交叉45度，用浸 过丙酮的棉花清洗测点表面直至洗干净：最后画贴片方向：用钢针画出“十”字丝。 6)砼——修平烽窝麻面（角磨机、丙酮清洗）接着混凝士表面应涂上防潮绝缘层打底 一环氧树脂(100%)+增塑剂二丁脂(10%左右)+固化剂已二胺(6%~8%)调均
示的应变继续变化。 10） 温度效应：应通过桥路补偿或自补偿给予消除 3.5 选用（选标距、选类型） 1） 结构材性：均质——钢丝、钢板、钢筋、有机玻璃用中小片（标距 2、3、5、10mm） 非均质——砼标距>3 倍最大粒径(100、150、300mm) 2） 结构受力：应力梯度大用小片，应力集中用箔式小片，应力变化不大用中大片，单 向应力场用单轴片，已知主应力方向的双向应力场用双轴片，主应力方向未知的复 杂应力场用三、四轴片 3） 环境因素（湿度、温度、时间、季节） 四、 应变片贴粘工艺 1） 选应变片——测点表面处理——贴片——干燥固化——质量检查——焊引线——固 定——防护 2）选片：选类型、选质量（外观好、纸不黄不皱、丝不断不锈不弯）、测电阻（正负 0.3 欧） 3）测点表面处理： 4） 钢材——用锉刀或角磨机将钢板表面生锈、油漆锉掉，若是带肋钢筋则应除肋，应 注意使用角磨机时，测点表面不要削弱太多；若是用锉刀磨钢板，则锉刀磨的方向 应是呈交叉 45 度，这样可在测点表面磨出交叉 45 度线以提高应变片与测点表面粘 结强度。接着用浸过丙酮的棉花清洗测点表面直至棉花不变色方可认为洗干净；最 后画贴片方向：对于钢板可用钢针画出“十”字丝，“十”字丝长的方向表示贴片方 向。 5） 有机玻璃——用砂纸进行有机玻璃表面除污，同样砂纸磨的方向为交叉 45 度，用浸 过丙酮的棉花清洗测点表面直至洗干净；最后画贴片方向：用钢针画出“十”字丝。 6） 砼——修平烽窝麻面（角磨机、丙酮清洗）接着混凝土表面应涂上防潮绝缘层打底 ——环氧树脂（100%）+增塑剂二丁脂（10%左右）+固化剂已二胺（6%~8%）调均
匀后涂在测点表面，要掌握厚薄，太薄绝缘电阻达不到200M欧，太厚易脱落，并 用测量绝缘的仪表测电阻（低电压仪表），注意环氧树脂需等24小时后才能固化： 待环氧树脂固化后，用砂纸磨出交叉45度线，后用丙酮清洗，再画出贴片方向，再 用丙酮清洗。 7)贴片：粘结剂采用502胶水，塑料膜（比应变片大23倍）盖在应变片上用手滚动 挤出气泡，并把引出线拉起。 8)过桥焊线：电路板剪成的小方块(1cm左右的小正方形一一接线端子)用502粘在 引出线附近要尽量靠并使两疙瘩尽量分开，将引出线焊在接线端子上。 9)干燥固化：自然干燥(4个小时以上人人工干燥一一用电风吹吹。 10)防护（防水防潮防震防人为破坏）：内部应变（如砼中钢筋应变）一一用环氧树脂 浸过的纱布包扎（注意环氧树脂要加入二丁脂与乙二胺）。 五、实验步骤 每个学生在老师的指导下完成： 1.选片 2.测点表面处理 3.应变片粘贴 4.干燥固化 5.质量检查 6.焊引线 7.固定 8.防护
匀后涂在测点表面，要掌握厚薄，太薄绝缘电阻达不到 200M 欧，太厚易脱落，并 用测量绝缘的仪表测电阻（低电压仪表），注意环氧树脂需等 24 小时后才能固化； 待环氧树脂固化后，用砂纸磨出交叉 45 度线，后用丙酮清洗，再画出贴片方向，再 用丙酮清洗。 7） 贴片：粘结剂采用 502 胶水，塑料膜（比应变片大 2~3 倍）盖在应变片上用手滚动 挤出气泡，并把引出线拉起。 8） 过桥焊线：电路板剪成的小方块（1cm 左右的小正方形——接线端子）用 502 粘在 引出线附近要尽量靠并使两疙瘩尽量分开，将引出线焊在接线端子上。 9） 干燥固化：自然干燥（4 个小时以上）、人工干燥——用电风吹吹。 10） 防护（防水防潮防震防人为破坏）：内部应变（如砼中钢筋应变）——用环氧树脂 浸过的纱布包扎（注意环氧树脂要加入二丁脂与乙二胺）。 五、实验步骤 每个学生在老师的指导下完成： 1. 选片 2. 测点表面处理 3. 应变片粘贴 4. 干燥固化 5. 质量检查 6. 焊引线 7. 固定 8. 防护
实验项目3：静应变测定—一各种桥路实践 一、实验目的 1.熟练掌握静态电阻应变仪的确使用方法 2.憝练掌握利用各种桥路测量静应变： 二、实验仪表设备 1.静态电阻应变仪 2.标准电阻： 3.等强度梁及其砝码加载装置： 4.万用表、电烙铁、焊锡、剪刀、排线、应变片等 三、电阻应变测试技术原理 3.1应变测试原理 因为根据应变的定义： 6 (3-1) 式中：一一应变 AL一—测区长度的变化量 L一—测区的原始长度，称之为标距 由式(31)可知，应变测量就是观测构件表面或内部纤维长度的相对变化量，只要能够测 出△L,那么就可以得到应变值。由于△L的值往往是极小的，如在钢材拉伸试验中，若标 距L=10mm,构件表面发生1000个微应变时，△L仅变化了0.01mm,因此无法用一般测量 长度的工具来观测△L值，必须采用相关的传感器将放大或者转换为其它物理参数并放大后 进行测量：如在机测中，将△L放大后测量：在光测中，将△L的变化转换光波长的变化：
实验项目 3：静应变测定——各种桥路实践 一、实验目的 1． 熟练掌握静态电阻应变仪的确使用方法； 2． 憝练掌握利用各种桥路测量静应变； 二、实验仪表设备 1． 静态电阻应变仪； 2． 标准电阻； 3． 等强度梁及其砝码加载装置； 4．万用表、电烙铁、焊锡、剪刀、排线、应变片等。 三、电阻应变测试技术原理 3．1 应变测试原理 因为根据应变的定义： L L = （3-1） 式中： ——应变 L ——测区长度的变化量 L ——测区的原始长度，称之为标距 由式（3-1）可知，应变测量就是观测构件表面或内部纤维长度的相对变化量，只要能够测 出 L ，那么就可以得到应变值。由于 L 的值往往是极小的，如在钢材拉伸试验中，若标 距 L =10mm，构件表面发生 1000 个微应变时， L 仅变化了 0.01mm，因此无法用一般测量 长度的工具来观测 L 值，必须采用相关的传感器将放大或者转换为其它物理参数并放大后 进行测量：如在机测中，将 L 放大后测量；在光测中，将 L 的变化转换光波长的变化；
在电阻应变测试技术中，将△L转换为传感元件的电阻并进一步转换为电压的变化等等。因 此应力测试常见的方法：机测法、光测法、电测法等。 3.2电阻应变测试技术的基本原理 通过粘贴在结构表面上的传感元件（电阻应变片）把所测的结构应变转换为电阻的变化， 再通过桥路、仪器把电阻的变化转换为电压的变化并加以放大，由显示器显示出应变值。 工作框图： 结构应变应变片 电阻值 桥路 电压放大 应变指数 3.3电阻应变测试技术的特点 优点：1)灵敏度高，可测到1μ：2)标距小，箔式应变片最小标距可达0.2m,可测点 应力，用于应力集中测试：3)可远距离测试：4)可测动、测静：5)通过应变测量可转换 为测力（轴力、弯矩、扭矩、剪力入位移等： 缺点：1)测表面应力准确度高，测内部应力需要一定技术：2)测应力集中不准确：3)测 量系统线路多、易干拢，易受环境（温度、湿度、电磁场）干拢： 3.4电阻应变仪原理 电阻应变仪： 一一电压放大器、惠斯登电桥即串并联电桥 A、B、C、D—一桥路的顶点：AB、BC、CD、DA一一桥臂：AC端为电源输入端：BD 端为电压输出端： 通过电学分析，可得输出电压： UBD=U RR-RR (R+RX(R3+R) (4-7) 令UaD-0可得电桥平衡条作：RR-RR4=O。 对式(4-7)求微分，利用△RR=KE并令R=R=R=R4=R,可得：
在电阻应变测试技术中，将 L 转换为传感元件的电阻并进一步转换为电压的变化等等。因 此应力测试常见的方法：机测法、光测法、电测法等。 3．2 电阻应变测试技术的基本原理 通过粘贴在结构表面上的传感元件（电阻应变片）把所测的结构应变转换为电阻的变化， 再通过桥路、仪器把电阻的变化转换为电压的变化并加以放大，由显示器显示出应变值。 工作框图： 结构应变 电阻值 应变片 桥路 电压 应变指数 放大 3．3 电阻应变测试技术的特点 优点：1）灵敏度高，可测到 1με；2）标距小，箔式应变片最小标距可达 0.2mm，可测点 应力，用于应力集中测试；3）可远距离测试；4）可测动、测静；5）通过应变测量可转换 为测力（轴力、弯矩、扭矩、剪力）、位移等； 缺点：1）测表面应力准确度高，测内部应力需要一定技术；2）测应力集中不准确；3）测 量系统线路多、易干拢，易受环境（温度、湿度、电磁场）干拢； 3.4 电阻应变仪原理 电阻应变仪：——电压放大器、惠斯登电桥即串并联电桥； B A C D R R R R 1 2 4 3 U uBD I1 I2 A、B、C、D——桥路的顶点；AB、BC、CD、DA——桥臂；AC 端为电源输入端；BD 端为电压输出端； 通过电学分析，可得输出电压： (4 7) ( )( ) 1 2 3 4 1 3 2 4 − + + − = R R R R R R R R UBD U 令 UBD=0 可得电桥平衡条作：R1 R3 – R2 R4 =0。 对式（4-7）求微分，利用 ΔR/R=Kε 并令 R1 =R2 = R3 =R4 =R，可得：
式(4-8)表明，输出电压的变化量与桥路电阻应变的关系，完成了应变一一电阻一 电压的转换，从而可以通过测试电压的变化来测试应变，这就是电阻应变仪工作原理，其中： 6=6-6+6-64 (4-9) 式(49)表明：桥路总输出应变等于领臂应变相减，对臂应变相加。 3.5基本测量桥路 1)全桥测量法 桥路图 输出应变与各桥臂应变关系 E0=E1-E2+E3-￡4 例： 弯压（拉）构件测压（拉）力 受力图 贴片图 桥路图 a ☆ 应变计算： 6=61-63+62-64=6p+61M+6-6y+62p+62M+62-64 =26p 6w=8/2 N=AE8/2 2)半桥测量法 桥路图 输出应变与各桥臂应变关系
(4 8) 4 = 0 − UK UBD 式（4-8）表明，输出电压的变化量与桥路电阻应变的关系，完成了应变——电阻—— 电压的转换，从而可以通过测试电压的变化来测试应变，这就是电阻应变仪工作原理，其中： (4 9) 0 = 1 − 2 + 3 − 4 − 式（4-9）表明：桥路总输出应变等于领臂应变相减，对臂应变相加。 3.5 基本测量桥路 1）全桥测量法 桥路图 输出应变与各桥臂应变关系 4 1 R R D B A R3 R2 C 0 1 2 3 4 = − + − 例： 弯压（拉）构件测压（拉）力 受力图 贴片图 桥路图 P 试件 M P M R1 R2 工作片 温度补偿片 R3 R1 R2 R4 、 R3、R4 C R2 A D R4 R3 B R1 应变计算： p p M t t p M t t 1 0 1 3 2 4 1 1 1 3 2 2 2 4 2 = = − + − = + + − + + + − 1N = 0 / 2 N = AE 0 / 2 2）半桥测量法 桥路图 输出应变与各桥臂应变关系