U(AR-AR2+AR-ARAU+岁若四个电阻应变片的灵敏系数K都相同,则AUap = K:U(e - e2 + e, - ex)4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仪表示出来。即(3-5)8仅=6-82+63-84此式为电阻应变仪的基本工作原理。若四个桥臂都接入应变片,称“全桥接法”。若只在AB和BC上接入应变片,而另外两个桥臂CD、DA利用仪器内部的标准电阻,则称“半桥接法”。这时,应变仪读数与测量电桥两应变片的应变为:E仪=E1—E2((3-6)应变片的电阻值对温度的变化十分敏感,在测量过程中若温度有变化,将影响测试精度。在半桥测试中,将应变片贴R1在被测试件表面,而R5为温度补偿片。电阻应变片R1粘贴在与被测试件材料相同的小试块上,放置在被测试件附近,但其不受力。由式(3一6)可知,电阻应变片R1与R2由于温度变化而产生的温度影响将相互抵消,从而使应变仪测量结果ε为由加载引起的应变。为简便起见,以上讨论中,假设R1=R2=R3=R4。实际上,四个电阻片的电阻值是不可能完全相等的:电桥工作电源亦为交流电。所以,设有电阻平衡,电容平衡调节装置。在未加载之前,预调平衡后,方可进行测量。常用的静态电阻应变仪有YJ9一25型、YJ一28型等。在等强度梁的上下表面粘贴四枚应变片R1,R2,R3和R4。在温度补偿块上粘贴二枚应变片Rs和R如图3一3所示。手LR人R.R.IRRRo手100R图3-3a.半桥接线法接线方式如图3一4(a)所示。AB桥臂接上R1和R2.3,4,BC桥臂接上温度补偿片Rs或6
6 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仪表示出来。即 = 1 2 3 4 仪 (3-5) 此式为电阻应变仪的基本工作原理。 若四个桥臂都接入应变片,称“全桥接法”。若只在 AB 和 BC 上接入应变片,而另 外两个桥臂 CD、DA 利用仪器内部的标准电阻,则称“半桥接法”。这时,应变仪读数 与测量电桥两应变片的应变为: ( (3-6) 应变片的电阻值对温度的变化十分敏感,在测量过程中若温度有变化,将影响测试 精度。在半桥测试中,将应变片贴 R1在被测试件表面,而 R5为温度补偿片。电阻应变 片 R1 粘贴在与被测试件材料相同的小试块上,放置在被测试件附近,但其不受力。由 式(3—6)可知,电阻应变片 R1 与 R2由于温度变化而产生的温度影响将相互抵消,从而 使应变仪测量结果ε仪为由加载引起的应变。 为简便起见,以上讨论中,假设 R1 =R2 =R3 =R4。实际上,四个电阻片的电阻值是不 可能完全相等的;电桥工作电源亦为交流电。所以,设有电阻平衡,电容平衡调节装置。 在未加载之前,预调平衡后,方可进行测量。常用的静态电阻应变仪有 YJ9—25 型、YJ —28 型等。 在等强度梁的上下表面粘贴四枚应变片 R1 ,R2 ,R3 和 R4。在温度补偿块上粘贴二枚 应变片 R5和 R6如图 3—3 所示。 a.半桥接线法 接线方式如图 3—4(a)所示。AB 桥臂接上 R1和 R2,3,4,BC 桥臂接上温度补偿片 R5或
R6,DC、AD桥臂为应变仪内部的电阻R。由式(3一5)可知,其输出只有应变ε1,即应变仪读数=校。若梁上表面应变片R1与梁下表面应变片R2接成半桥,如图3一4(b)所示。此时输出为即=2BR.D补偿片或RuR成R.RDD(a) E=(b) Eu=26BB补偿儿DD(c) ER=28:(d)E=48I图3-4b.全桥接线法若将试件上表面的电阻应变片R1和R3和温度补偿片Rs和R6,组成全桥,如图3一4(c)所示,其输出为8+83,即应变仪读数28=8仅。若应变片R1和R3,(上面受拉)与R2和R4(下面受压)接成全桥,如图3一4(d)所示。其输出为&,+e+&3+&即应变仪读数4&,=8夜。可见,在实验中采用恰当的布片与接桥方法,可以抵消测量片的温度效应,实行自动温度补偿,提高应变测量的灵敏度及不同应力的分离。3.电阻应变仪的操作程序YJABA-P10OR型静态电阻应变仪,如图3一5所示。(1)调整灵敏系数K在YJ28A一P10R静态电阻应变仪的前面板的A、B、C接线柱上接上标准电阻,此时后面板的两位开关处在“测量”,用起子调节前面板Ro,使示值为零,即预调平衡。将后面板的两位开关拨向“标定”,调节后面板灵敏度旋钮,使显示值为测点应变片灵敏系数K的对应数值。如应变片的灵敏系数K=2.0时,显示值为10000。取下前面板上的标准电阻,将后面板的两位开关拨向“测量”,电阻应变仪的灵敏7
7 R6,DC、AD 桥臂为应变仪内部的电阻 R。由式(3—5)可知,其输出只有应变ε1,即应 变仪读数ε1 =ε仪。 若梁上表面应变片 R1与梁下表面应变片 R2接成半桥,如图 3—4(b)所示。此时输出 为ε1 -ε2即ε仪=2ε1 b.全桥接线法 若将试件上表面的电阻应变片 R1 和 R3 和温度补偿片 R5 和 R6,组成全桥,如图 3 —4(c)所示,其输出为ε1 +ε3,即应变仪读数 2ε1 =ε仪。若应变片 R1 和 R3,(上面受拉) 与 R2 和 R4(下面受压)接成全桥,如图 3—4(d)所示。 其输出为ε1 +ε2 +ε3 +ε4 即应变仪读数 4ε1 =ε仪。 可见,在实验中采用恰当的布片与接桥方法,可以抵消测量片的温度效应,实行自 动温度补偿,提高应变测量的灵敏度及不同应力的分离。 3.电阻应变仪的操作程序 YJABA-P10R 型静态电阻应变仪,如图 3—5 所示。 (1)调整灵敏系数 K 在 YJ28A—P10R 静态电阻应变仪的前面板的 A、B、C 接线柱上接上标准电阻,此 时后面板的两位开关处在“测量”,用起子调节前面板 R0,使示值为零,即预调平衡。 将后面板的两位开关拨向“标定”,调节后面板灵敏度旋钮,使显示值为测点应变 片灵敏系数 K 的对应数值。如应变片的灵敏系数 K=2.0 时,显示值为 10000。 取下前面板上的标准电阻,将后面板的两位开关拨向“测量”,电阻应变仪的灵敏