现代测试技术第10章力扭矩压力的
现代测试技术课后答案
现测课后习题答案第1章1. 直接的直接的 间接的间接的2. 测量对象测量对象 测量方法测量方法 测量设备测量设备3. 直接测量直接测量 间接测量间接测量 组合测量组合测量 直读测量法直读测量法 比较测量法比较测量法 时域测量时域测量 频域测量频域测量 数据域测量数据域测量4. 维持单位的统一，保证量值准确地传递维持单位的统一，保证量值准确地传递 基准量具基准量具 标准量具标准量具 工作用量具工作用量具5. 接触电阻接触电阻 引线电阻引线电阻6. 在对测量对象的性质、特点、测量条件（环境）认真分析、全面了解的前提下，根据对测量结果的准确度要求选择恰当的测量方法（方式）和测量设备，进而拟定出测量过程及测量步骤。
度要求选择恰当的测量方法（方式）和测量设备，进而拟定出测量过程及测量步骤。
7. 米(m) 秒(s) 千克(kg) 安培(A) 8. 准备准备 测量测量 数据处理数据处理9. 标准电池标准电池 标准电阻标准电阻 标准电感标准电感 标准电容标准电容第2章填空题1. 系统系统 随机随机 粗大粗大 系统系统2. 有界性有界性 单峰性单峰性 对称性对称性 抵偿性抵偿性3. 置信区间置信区间 置信概率置信概率4. 最大引用最大引用 0.6% 5. 0.5×10-1 [100.1[100.1ΩΩ，100.3100.3ΩΩ] 6. ±7.9670×10-4 ±0.04% 7. 测量列的算术平均值测量列的算术平均值8. 测量装置的误差不影响测量结果，但测量装置必须有一定的稳定性和灵敏度测量装置的误差不影响测量结果，但测量装置必须有一定的稳定性和灵敏度 9. ±6Ω10. [79.78V ，79.88V] 计算题 2. 解: (1)该电阻的平均值计算如下：128.504nii xx n===å该电阻的标准差计算如下：该电阻的标准差计算如下：21ˆ0.0331n i in n s ===-å(2)用拉依达准则有，测量值28.40属于粗大误差，剔除，重新计算有以下结果：属于粗大误差，剔除，重新计算有以下结果：28.511ˆ0.018x s ¢=¢=用格罗布斯准则，置信概率取0.99时有，n=15，a=0.01，查表得，查表得0(,) 2.70g n a =所以，所以，0ˆ(,) 2.700.0330.09g n a s =´=可以看出测量值28.40为粗大误差，剔除，重新计算值如上所示。
《现代检测技术及仪表》孙传友高教出版社电子教案第9章word精品文档10页
第九章 机械量电测法9.1 转速的电测法转速的表示方式： 1、转动角速度 t∆∆=θω 2、转速——每分钟转动圈数n 3、转动频率f ——每秒钟转动圈数 4、转动周期，n f T 601==，所以6022n f ⨯==ππω 9.1.1模拟式电测法一、测速发电机——把转速转换成电压二、磁性转速表 图9－1-1 把转速转换为转角铝盘转矩 n K M e e ⋅=游丝扭矩 θ⋅=s s K M θ——指针转角 平衡时 s e M M = 所以 n K K se⋅=θ 三、离心式转速表 图9－1-2 把转速转换为位移离心力 2ω⋅=c c K F 弹簧力 x K F s s = 平衡时 2ω⋅=scK K x 四、频闪转速表 图9－1-3反光标志最亮且稳定不动时，闪光频率等于转动频率。
9.1.2计数式电测法一、转速传感器――将转速转换成脉冲频率1、转换公式 脉冲频率 60nm f ⨯=n ——每分钟转动圈数m ——每转一周传感器发出脉冲数，2、实例： 1°磁电式 图9－1-4 图9－1-52°电容式、电涡流式 图9－1-6 3°霍尔式 图9－1-74°光电式：透射式 图9－1-8（b ）反射式 图9－1-8（a ）5°圆栅式 图9－1-9二、转速传感器测量电路１、测频计数式 图9-1－10（a ）适于转速快场合晶体振荡器输出的时钟频率fc,经分频器k 分频后形成宽度为T=k/fc 的门控信号，计数器从０开始对传感器脉冲计数，在T 时间内，计数结果为2、测周计数式 图9-1－10（b ）适于转速慢场合转速传感器信号（周期为T/m ）经整形和k 分频后，形成门控信号，计数器从０开始对晶体振荡器输出的周期Tc 稳定的时钟脉冲计数，计数结果为3、测瞬时角速度随转轴转动的转盘上均匀分布m 个测点，即每相邻两个测点的间距均为Δθ=2π/m ，只要测出转过各段Δθ所用时间Δti 的计时脉冲数Ni ，Δti=NiTc ，即可求出每个测点的瞬时角速度：2ci if m N πω=⨯ (i=1,2,…m)9.2 振动的电测法9.2.1 相对振动传感器与绝对振动敏感器 一、相对振动传感器相对振动——物体相对于其平衡位置的往复运动。
10第十章 稳态工况法及加载减速的检测
10第十章稳态工况法及加载减速的检测石家庄华燕交通科技有限公司机动车检测培训教材（原理篇）第十章稳态工况法及加载减速的检测对于在用的汽油车和柴油车来说，按照以往的做法，对在用汽车排放检测时用的是怠速法、双怠速法和自由加速法，由于这几种方法与汽车行驶时的工况有较大差异，不能完全反映汽车的实际排放水平。
而且，汽油车排放物中的NO，只是在汽车有负荷，且发动机温度较高时才生成，在怠速工况下，NO的生成都很少，但NO却是汽油车排放物中的一种主要的污染物，对环境空气的污染后果较大，有必要进行有效的检测和控制。
为了解决这几种方法与汽车运行情况差异太大的问题，汽油车的ASM工况法（稳态工况法）和柴油车的加载减速试验法，成为了在用车的汽车排放检测的实用方法。
依据标准：GB18285-____《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值和测量方法》、GB3847-____《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值和测量方法》、HB/T291-____ 《汽油车稳态工况法排气污染物测量设备技术要求》、HB/T290-____ 《汽油车简易瞬态工况法排气污染物测量设备技术要求》、HB/T241-____ 《确定压燃式发动机在用车加载减速法排气烟度排放限值的原则和方法》。
10.1 轻型底盘测功机结构及原理10.1.1 轻型测功机基本结构1功率吸收装置（电涡流测功机） 7同步带及同步轮 13气囊举升器2连轴器 8飞轮 14万向连轴器 3手动挡轮 9 速度传感器 15反拖电机及传动带4滚筒 10扭力传感器 16框架 5产品铭牌及中间盖板 11力臂 17起重吊环 6滚筒轴承12轮胎挡轮图10-1 测功机结构- 117 -第十章稳态工况和加载减速的检测10.1.2 设备组成及测试原理主控柜计算机打印机图10-2 设备组成地锚彩色电视车辆散热风扇挡车器电机变频器废气分析仪透射式烟度计底盘测功- 118 -石家庄华燕交通科技有限公司机动车检测培训教材（原理篇）底盘测功机是一种可用于辅助机动车尾气排放检测的试验设备。
现代测试技术（总结版）
现代测试技术（总结版）绪论现代分析测试技术概论仪器分析法⼀般都有较强的检测能⼒。
绝对检出限可达：毫克10_3 g 微克10_6 g 纳克 10_9 g ⽪克10_12 g 飞克10_15g 阿克10_18g现代测试技术主要发展趋势:⑴以“三微”技术为主流：“三微”——微量、微束、微区。
⑵以⾼度⾃动化控制为主要趋势⑶分析数据处理的⾼度计算机化⑷分析⼿段综合化⑸分析功能多样化⑹测试分析⽹络化现代分析测试仪器基本⼯作模式:⼀、⽤⼀束“粒⼦”或某种⼿段作为探针来探测、激发物质—⼊射粒⼦或激发源主要有电⼦、离⼦、光⼦、中性粒⼦、电场、磁场、热场和声波；⼆、在探针的作⽤下，⼊射粒⼦与物质相互作⽤，从样品中出射、带有物质信息的粒⼦（发射谱）—电⼦、离⼦、中性粒⼦、光⼦；三、检测这些粒⼦的能量、动量、质荷⽐、束流强度等特征，或出射波的频率、⽅向、强度、偏振等—记录、处理、分析，获得有关物质的信息；现代测试技术分类按仪器探测及发射粒⼦分类⼀、发射粒⼦：1、电⼦束-SEM、TEM、EPMA、AES、2、X射线-XPS、XRF、XRD；3、离⼦源-SIMS、ISS；4、特殊光源-IR、LR、UPS、AAS、ICP-AES、ICP-MS；⼆、探测粒⼦：1、电⼦谱—探测粒⼦或发射粒⼦是电⼦；2、光谱—探测粒⼦及发射粒⼦都是光⼦；3、离⼦谱：探测粒⼦及发射粒⼦都是离⼦；4、光电⼦谱—探测粒⼦是光⼦，发射粒⼦是电⼦；按仪器检测性能分类⼀、物理化学性质测试： 1、成分分析2、化合物结构分析3、表⾯原⼦动态和受激态分析⼆、物理性质测试：1、微观形貌分析2、晶体结构分析3、表⾯电⼦结构分析按照应⽤特点分类1⽤以测定原⼦或离⼦的分析测试⽅法原⼦吸收光谱法、X射线荧光光谱法、电化学分析2⽤以分析鉴定分⼦的分析测试⽅法紫外吸光光度法、红外吸收光谱法、拉曼光谱法、质谱法、核磁共振波谱法、X射线衍射分析3分离分析⽅法⽓相⾊谱、液相⾊谱、超临界流体⾊谱、⽑细管电泳4表⾯和界⾯分析X光电⼦能谱、透射电⼦显微镜、扫描电⼦显微镜、X射线技术分析测试仪器的选择和使⽤：1、物理性质/物理化学性质分析2、定性/半定量/定量分析3、⾮破坏/破坏分析4、⾦属/⾮⾦属样品分析5、固体/粉末/液体试样分析6、表⾯/表层/体相分析7、微区/深度分析分析测试⽅法主要性能参数：标准曲线、灵敏度、精密度、准确度、检出限。
应变力和扭矩的测试
力---变形---电阻
3.1.1电阻应变片旳工作原理
电阻应变片是利用电阻应变效应测量应变 旳传感器。
电阻应变效应，就是导体或半导体在受到 外力旳作用下，会产生机械形变，从而造成其 电阻值发生变化旳现象。
应变：单位长度上旳变形。
选择应变片旳材料得当,能够使应变片旳输入(应变值)和它 旳输出(电阻变化率)成线性关系.
若导体的长度为L，截面积为A，电阻率为，则电阻R为
R=
L A
式中L、A、三个参数的变化都会引起电阻的变化，其变化值为dR
dR
dL
A
L A
d
L
A2
dA
方程式两边都除以R，由于R L ,则可得
A
dR dL d dA R L A
若导体截面为圆形，则A r 2 , dA 2 rdr,
例单晶体半导体在外力作用下，原子点阵排列 规律发生变化，导致载流子迁移率及载流浓度 的变化，从而引起电阻率的变化。
• 半导体应变计
•优点：应变敏捷度大;体积小 •缺陷：温度稳定性和可反复性不如金属应变片
金属应变片和半导体应变片主要区别： 前者是利用导体变形引起电阻的变化； 后者利用半导体电阻率变化引起电阻的变化。
• 故电压输出仅与F引起旳弯曲变形有关。F作用使
上 压面应R1应变变，R片其1=电阻R 变产化生R量拉2 =应-变RR2，下面旳
产生
为
，
，则反应力F大小旳
输出电压为:
R u0 2R0 ui
• 如要进一步提升电桥旳敏捷度，可采用全桥。
当 R1 R2 R3 R4 R0
R1 =R2 =R3 =R4 R
1
现代机械测试技术知识点总结
第一章绪论1、测量是以确定被测物属性量值为目的全部操作；测试是具有试验性质的测量。
2、测试是借助专门的设备，通过适合的试验和必要的数据处理，从研究对象中获取有用信息的过程，是对信号的获取、加工、处理、显示记录及分析的过程。
3、现代测试技术的任务：过程或设备运行状态的监测；过程或设备运行状态的自动控制；科学研究。
4、现代测试技术的内容：信号的拾取及变换；信号的记录及传输；信号的显示及处理；信号分析。
5、信号处理的目的：削弱信号中的多余内容，滤除混杂在信号中的噪声和干扰，也可以是将信号转换成易于识别的形式，便于信号的特征参数的提取。
6、现代测试技术的发展：传感器技术的发展：物性型传感器大量涌现；集成、智能化传感器的开发；化学传感器的开发；计算机技术的发展：一般的计算机测试系统；标准接口型计算机测试系统；网络化测试系统；虚拟仪器（VI ）。
第二章振动分析理论基础1、振动的3要素：振幅、频率、相位。
2、两个方向相同的简谐振动的合成：振幅变化的频率振动的平均频率振幅的数值在A1+A2到A1-A2之间变化。
当ω1≈ω2，A1≈A2时，合成振动为拍振：振幅变化的频率为w 。
3、影响机械系统振动特性的因素：系统本身结构的动态特性参数——质量或转动惯量、刚度和阻尼；系统的工作条件和外部激振的情况。
4、固有频率：当系统做自由振动时，其振动的频率只与系统本身的固有特性有关，这个振动频率称为固有频率。
5、临界阻尼：是从振动过渡到不振动的临界情况。
6、改变临界转速的措施：设计时:改变轴的刚度和质量分布；合理地选取轴承和设计轴承座；对于高速转子要考虑油膜振荡，对于大型机组要考虑基础刚度的影响。
运行时：在结构允许的条件下附加质量；改变油膜刚度和轴瓦结构；改变轴承座刚度；采用阻尼减振或其它减振措施。
7、强迫振动的特点：振动频率与外界施加的激振力的频率相同；振幅与外界施加的激振力的大小有关；当激振力的频率与系统的固有频率相等时会发生强迫共振，而且有一共振区。
测试技术 第十章 力、扭矩和压力的测量
三、压力——静止的流体垂直作用在单位面积上的力
单位：帕斯卡（Pa） 1 Pa = 1N / m2 1、大气压力：大气自重所产生的压力，即气压。 2、表压力：在环境大气压力作参考压力的差压。 3、绝对压力：相对绝对真空所测得的压力。 4、正压力：绝对压力高于大气压的表压力 5、负压力：…………低于……压力时，大气压力与绝对压力之差。 6、真空度：低于大气压力的绝对压力
§1 力的测量 一、力的测量方法
1、利用动力效应测力 动力效应使物体产生加速度，测定了物体的质量及 所获得的加速度大小就测定了力值。 2、利用静力效应测力 静力效应是物体产生变形，通过测量物体的变形量 或用与内部应力相对应参量的物理效应来确定力值。 如：测量变形用差动变压器、激光干涉等方法 利用与力有关的物理效应：压电效应、压磁效应等
两种常用方法：
– 转轴应变测量。如应变式、压磁式 – 转轴两横截面相对扭转角测量。如磁电式、光电式
一、应变式扭矩测量
二、压磁式扭矩测量
三、磁电式扭矩测量
四、光电式扭矩测量
§3 压力的测量
一、压力的量值传递系统 见表7-5
二、压力的测量方法
1、液压式测压法 如：液体式压力计 2、弹性变形测压法 如：膜盒压力计 3、负荷测压法 如：活塞式压力计 4、电学量测压法 如：将压力转换成电阻、电容、电感等。 各类型电学量压力表见下表：
电子皮带称方法见图7-18
W G ( t )v ( t ) / Ldt
0 T
– L =（L1+L2）/2 ——有效称量段 – G（t）——作用于称重框架上的瞬时物料重量
B、测长法
每当皮带移动一端距离S时，测量一次称重辊上的重量， 在某段时间内，皮带移动距离为nS时，运送物料的总 n 重量为：
现代测试技术实验指导书样本
现代测试技术实验指导书物流工程学院港机实验室编武汉理工大学9月前言《现代测试技术》课程是机械设计制造及其自动化、物流工程等专业的一门实践性较强的专业基础必修课。
经过本课程的实验教学, 让学生在熟悉现代测试技术理论的基础上掌握测试技术基本知识和实验技能及信号分析处理方法, 培养和提高学生从事科学试验的实际动手能力。
根据《现代测试技术》实验教学大纲内容的安排, 特制定本实验教学指导书, 其内容包括信号分析实验、传感器原理实验、应变电桥输出特性与静态应变测量实验和结构动态应力应变测量实验。
本指导书由朱泽、宋强编写, 其中实验一、实验四由朱泽编写, 实验二、实验三由宋强编写。
编者9月目录实验一信号分析实验 (1)实验二传感器原理实验 (13)实验三应变电桥输出特性与静态应变测量实验 (18)实验四结构动态应力应变测量实验 (23)实验一信号分析实验一、实验目的和要求1．了解测试信号的分类和描述, 学会信号的时域分析、频域分析和相关分析。
2．熟练掌握对周期信号与非周期信号进行频谱分析的步骤与作图方法, 熟知其频谱特性。
3．经过上机实验, 学会应用信号分析软件进行信号分析处理。
4．要求上机前仔细阅读实验指导书的有关内容及实验步骤, 为顺利地完成实验做好准备。
二、实验设备微型电子计算机若干台, 配以应用信号分析软件进行信号分析处理。
三、实验步骤1.典型信号及谱分析（1）时域信号波形及其谱的观察, 数据检索和列表查看双击””打开信号分析软件。
点击右侧操作菜单””,在其下拉选项中选择””选项, 将会出现通道配置窗口, 对于AI1-01通道, 在该窗口的”参数”列中, 点击”类型”下的信号下拉选项, 选择”随机”信号, 如图1所示。
图1 随机信号的选择信号类型设置好后, 点击该随机信号右侧”幅值”参数下的数值, 该选项即被激活, 将其更改为”4000mv”, 最后点击通道配置窗口右下角的””按钮, 予以保存。
该软件在””模式下的菜单选项共4项: ”参数文件””存储规则””设置””测量”如图2所示。
现代测试技术知识与方法
可以发现黑盒测试和白盒测试都能发现的问题，提高软件的质量和可靠性。
灰盒测试
定义
单元测试是对软件中的最小可测试单元进行检查和验证，通常是对单个方法或函数的测试。
优点
可以发现代码级别的错误和问题，提高代码质量。
缺点
需要较高的技术水平和经验，对于大型复杂系统可能难以全面覆盖。
测试方法
单元测试通常采用白盒测试的方法，通过编写驱动程序来模拟外部输入并检查内部状态和输出结果。常用的单元测试框架包括JUnit、TestNG等。
单元测试
定义
集成测试是在单元测试的基础上，将多个模块或组件进行集成，检查它们之间的协调和交互是否正常。
测试方法
集成测试通常采用黑盒测试的方法，通过模拟外部输入并检查输出结果来验证多个模块或组件之间的协调和交互是否正常。常用的集成测试框架包括JUnit、TestNG等。
优点
可以发现模块或组件之间的协调和交互问题，提高系统的可靠性和稳定性。
通过现代测试技术，可以全面了解产品的性能和可靠性，及时发现和解决潜在问题，提高产品质量。
提高产品质量
降低生产成本
提升企业竞争力
现代测试技术能够快速、准确地检测产品，减少人工检测和返工成本，降低生产成本。
采用现代测试技术可以提高产品的质量和可靠性，增强企业的市场竞争力。
03
02
01
现代测试技术的重要性
03
基于风险的测试是一种将风险管理和测试相结合的测试方法。
基于风险的测试可以提高测试效率和效果，确保高风险部分得到充分关注和验证。
基于风险的测试可以根据风险评估结果来确定优先级和重点，优先对高风险部分进行深入的测试。
基于风险的测试可以通过风险识别、评估、优先级排序、实施相应的测试策略等方式进行。
汽车现代测试技术
1汽车现代测试技术主要包括测试和检测技术两大部分。
2按实验对象不同，汽车试验可分为整车试验、总成与大系统试验、零部件试验3类；按试3验目的的不同，汽车试验可以分为质检试验、新产品定型试验和科研试验3类。
4信号从信号描述可分为确定性信号和非确定性信号，从连续性上分为连续信号和离散信号，5从信号的幅值分能量信号和功率信号。
6汽车电子信号五大类型；直流信号、交流信号、频率调制信号、脉冲信号、串行数据信号7敏感器的组成敏感元件、转换元件、测量电路。
8传感器是将各种非电量按一定规律转换成便于传输和处理的另一种物理量的装置。
9压敏电阻式传感器的工作原理是基于半导体晶体材料的电阻率随作用应力变化的所谓压阻效应。
硅片一面通真空室，一面承受来自进气歧管中的压力，在此气体压力下硅片产生变形，膜片上的压敏电阻的阻值发生变化，惠斯通电桥平衡被打破，当电桥的输入端输入一定的电压或电流时，在电桥的输出端便可得到相应变化的信号电压或电流。
10电感式传感器分为：可变磁阻式、电涡流式、差动变压器式。
11压电效应可分为：正压电效应和负压电效应。
12常用的发动机爆燃传感器有两种类型：电感式和压电式。
13光电效应:内光电效应、外光电效应。
14绝对误差：被测量的测量值X与真值X之差称为绝对误差。
15相对误差：绝对误差与被测量真值X0的比值。
16随机误差：多次测量后测量误差的大小和载荷均无规律变化。
17系统误差：在一定条件下，对同一被测尺寸进行多次重复测量时，误差值的大小和符号保持不变或按一定规律变化的误差。
减少系统误差的方法：（1）采用修正法（2）从产生根源消除。
产生原因：仪器误差，理论误差、操作误差18粗大误差：超出规定条件下预期的误差。
产生原因：客观原因：电压不变、机械冲击、外界震动、电磁干扰等引起了测试仪器的测量值异常或被测物品的位置相对移动从而产生粗大误差。
主观原因：使用了有缺陷的量具，操作疏忽太急、读数计算错误等。
判别粗大误差的准则：（1)莱伊达3E准则（2）格拉布斯准则1汽车现代测试技术主要包括测试和检测技术两大部分。
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等强度梁应变式传感器
这种弹性元件的特点是：其截面沿梁强度方向按一定规 律变化，当集中力F作用在自由端时，距作用力任何距 离的截面上的应力均相等。因此，沿之中梁的程度方 向上的截面抗弯模量W的变化与弯矩的变化成正比， 即
常数
在等强度两的设计中，往往采用矩形截面，保持截面 厚度h不变，只改变梁的宽度b。设沿梁长度方向上某 一截面到力的作用点的距离为x，则
弹性元件的粘贴应变片和桥路的连接，应 尽可能消除偏心和弯矩的影响，如图所示 。
梁式力传感器
• 等截面梁式力传感器 对端点的弯矩 M=F 对端点的应力 抗弯截面系数 联立以上各式解得：
端点的应变为： 贴片处的应变为
其中S=bh 为梁的截面积。
电阻变化为
当结构确定后，令
常数
悬臂梁力传感器的应变电阻的相对变化与外力成正比。 梁式弹性元件制作的力传感器，适用于测量500kg以下的载荷 ，最小可测几十克重的力，这种传感器具有结构简单、加工容 易、应变片易粘贴、灵敏度高等优点。
现代测试技术第10章力扭矩 压力的
10.1.1 应力(stress) 的测量
应力是重要的机械量，应力状况可由 某点主应力的大小和方向来表示。
测量应力可以分析研究零件、机构的 受载情 况、负荷水平和强度能力，验 证设计计算结果的正确性。
应力测试任务是正确确定零件主应力 的大小、方向及分布规律。
应力测试方法采用电阻应变测量法。
当测力仪受进给抗力Fx作用，则应变片R5、R7受 拉应力，R6、R8受压应力。
当圆环同时受Fy、Fx作用时，把应变片R1～R4， R5～R8组成如图所示的电桥，就可互不干扰地分 别测得Fy和Fx。
由于八角环易于固定夹紧，所以常用它代替圆环 。
当测力仪受主切削力Fz的作用时，其八角环既受到 垂直向下的力，又受到由于Fz引起的弯矩Mz的作用 。力Fz与各应变片轴向垂直不起作用，Mz使测力仪
空心圆柱力传感器
由于
所以
弹性元件的高度对传感器的精度和动态特性都有影响，由材料 力学可知，高度对沿其横截面的变形有影响。当高度与直径之 比H/D》1时，沿其中间断面上的应力状态和变形状态与其端 面上作用的载荷性质和接触条件无关。试验研究结果建议：
--为应变片的基长
对空心圆柱则取
我国的BLR-1型电阻应变式拉力传感器、BHR型荷重传感器 都采用这种结构，其量程在0.1~100t之间。
点成0°处(图中A点)应变等于零。将应变片贴在与
垂直中心线成39.6°的5、6、7、8处，则5、7处 受拉应力，6、8处受压应力。这样，当圆环上同时
作用着Fx和Fy时，将1～4处和5～8处的应变片分 别组成电桥，就可以互不干扰地测力Fx和Fy。
圆环方式不易加紧固定，实际上常用八角环
代替，如图所示。八角环厚度为h，平均半径 为r。当h/r较小时，零应变点在39.6°附近 。当h/r=0.4时，零应变点在45°处，故一 般八角环测力Fx时，应变片贴在45°处。
环式弹性元件
环式弹性元件
在圆环上施加径向力Fy时，圆环各处的应变不同， 其中与作用力成39.6°处(图中B点)应变等于零
。在水平中心线上则有最大的应变
式中R为圆环外径，h为圆环壁厚，b为圆环宽度。
将应变片贴在1、2、3和4处，1、3处受拉应力；2 、4处受压应力。
如果圆环一侧固定，另一侧受切向力Fx时，与受力
等强度梁的应变值为：
相应的电阻变化量为：
当结构确定后，应变片的电阻 相对变化与外力F成正比。
双端固定梁应变式力传感器
梁的二端都固定，中间加载荷，应变片 R1、R2、R3、R4粘贴在中间位置，梁 的宽度为b．厚度为h，长度为l，梁的应 变为
这种梁的结构在相同力F的作用下产生的挠 度比悬臂粱小，并在梁受到过载应力后，容 易产生非线性。由于两固定端在工作过程中 可能滑动而产生误差，所以一般都是将梁和 壳体做成一体。
由材料力学知 联立以上各式解得：
令 则
称实心柱式力传感器主要参数）要根据 所选用的材料的许用应力 来计算：
而
因此 由上式可知，要想提高应变力传感器的灵敏度K’=K/ES
，必须减小截面积S，但S减小，抗弯能力也减弱，并 对横向干扰力敏感。为了解决此矛盾，在对较小的集 中力测量时，多采用空心圆筒或采用承弯膜片，空心 圆筒在相同横截面下，好象刚度大，横向稳定性好
10.1.2 电阻应变式测力装置
测量力时可以直接在被测对象上布片组桥，也可以在弹 性元件上布片组桥，使力通过弹性元件传到应变片。 常用的弹性元件有柱式、梁式、环式、轮辐等多种形 式。
柱式弹性元件 通过柱式弹性元件表面的拉(压)
变形测力。应变片的粘贴和电桥的连接应尽可能消除 偏心和弯矩的影响，一般将应变片对称地贴在应力均 匀的圆柱表面中部。柱式力传感器可以测量 0.1~3000吨的载荷，常用于大型轧钢设备的轧制力 测量。
切削测力仪的弹性元件是由整体钢材加工成八角状 结构，如图( 切削测力仪，切削测力仪的布片组桥
)所示。车削时进给抗力Fx使八角环受到切向推力 ，切深抗刀Fy使八角环受到压缩，主切削力Fz使八
角环上面受拉伸下面受压缩。对不同的受力情况， 在八角环上适当地布置应变片就可在相互极小干扰 的情况下分别测出各个切削分力。
主应力方向已知时的应力测量
为测量简单应力状态下的主应力方向已 知的单向应力，可采用沿主应力方向粘贴电阻
应变片的方法。
测量前，要求电桥处于平衡状态，无输出 。测量时，电桥应愈不平衡愈好，这样可获 得最大的输出信号。组桥的同时，还需考虑
电桥的温度补偿。
10.1.1 应力、应变的测量
常用的力测量方法是用应变片和应变仪测量构件的表面应变， 根据应变和应力、力之间的关系，确定构件的受力状态。
应变仪采用交流电桥时，输出特性与直流电桥类似。 应变片的布置和电桥组接（简称布片组桥）应根据被测量和被
测对象受力分布来确定。还应利用适当的布片组桥方式消除 温度变化和复合载荷作用的影响。 测量拉伸(压缩)应变时要采用适当的布片组桥方式，以便达到 温度补偿、消除弯矩影响和提高测量灵敏度的目的。 当试件受到弯矩作用时，其上、下表面会分别产生拉应变或压 应变。可通过应变测量求得弯矩，布片接桥时要注意利用电 桥特性，在输出中保留弯应变的影响，消除轴向拉、压力产 生的应变成分。