(完整版)应变测试原理及工程实例

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应变测量原理

应变测量原理

应变片原理敏感元件的种类很多,其中以电阻应变片(简称电阻片或应变片)最简单、应用最广泛。

电阻片的应变­电性能(图1、图2)电阻片分丝式和箔式两大类。

丝绕式电阻片是用0.003mm‐0.01mm的合金丝绕成栅状制成的;箔式应变片则是用0.003mm‐0.01mm厚的箔材经化学腐蚀制成栅状的,其主体敏感栅实际上是一个电阻。

金属丝的电阻随机械变形而发生变化的现象称为应变‐电性能。

电阻片在感受构件的应变时(称作工作片),其电阻同时发生变化。

实验表明,构件被测量部位的应变ΔL/L与电阻变化率ΔR/R成正比关系,即:∆∆比例系数 称为电阻片的灵敏系数。

由于电阻片的敏感栅不是一根直丝,所以 不能直接计算,需要在标准应变梁上通过抽样标定来确定。

的数值一般约在2.0左右。

温度补偿片温度改变时,金属丝的长度也会发生变化,从而引起电阻的变化。

因此在温度环境下进行测量,应变片的电阻变化由两部分组成,即:∆ ∆ ∆∆ ——由构件机械变形引起的电阻变化。

∆ ——由温度变化引起的电阻变化。

要准确地测量构件因变形引起的应变,就要排除温度对电阻变化的影响。

方法之一是,采用温度能够自己补偿的专用电阻片;另一种方法是,把普通应变片,贴在材质与构件相同、但不参与机械变形的材料上,然后和工作片在同一温度条件下组桥。

电阻变化只与温度有关的电阻片称作温度补偿片。

利用电桥原理,让补偿片和工作片一起合理组桥,就可以消除温度给应力测量带来的影响。

应变花(图3)为同时测定一点几个方向的应变,常把几个不同方向的敏感栅固定在同一个基底上,这种应变片称作应变花。

应变花的各敏感栅之间由不同的角度α组成。

它适用于平面应力状态下的应变测量。

应变花的角度α可根据需要进行选择。

电阻片的粘贴方法粘贴电阻片是电测法的一个重要环节,它直接影响测量精度。

粘贴时,首先必须保证被测表面的清洁、平整、光滑、无油污、无锈迹。

二要保证粘贴位置的准确、 并选用专用的粘接剂。

应变测量电路-实验力学

应变测量电路-实验力学

例1:求受拉试件应变。 :求受拉试件应变。 解:方法一: 方法一:
P
εT
εT
R1
R1 R2
P
Ui Uo = Kε P 4
方法二: 方法二:
P
感受横向拉力
R2 P
R1 R2
εP − µε P
P
比较两种方法
Ui ∆T Uo = K(ε1 − ε2 ) 4 εT Ui ε T = K[(ε P + εT ) − (−µεP + εT )] 4 Ui = K(1+ µ)ε P 4
1、半桥接线法 在测量电桥的桥臂AB、BC上接应变片,另外两桥臂 AD、CD上接应变仪内部固定电阻R,则称半桥接线 法。由于下半个桥接的固定电阻不感受应变,由公 式(9)可得应变仪的读数应变为:
ε d = ε1 − ε 2
实际测量时,可分为两种情况: 1)半桥测量:电桥的两个桥臂 AB、BC接应变片。 2)半臂测量:电桥的两个桥臂AB、BC上, 任一桥臂上接工作应变片,而另一桥臂接温 度补偿片。
U AC ∆R1 ∆R 2 ∆R 3 ∆R 4 U0 = ( − − + ) 4 R1 R2 R3 R4
(3)
若四个桥臂为应变片,其灵敏度K均相同,代入 ∆R R= Kε 则电桥输出电压为 :
U AC K U0 = (ε1 − ε 2 − ε 3 + ε 4 ) 4
(4)
说明: (1)当满足 ∆R<<R 时,电桥的输出电压与各 桥臂应变片代数和成线形关系。 (2)上式由假定 ∆R i <<R ,忽略高阶微量推导 而来(为近似公式) 如果只考虑AB桥臂接应变片,即仅 R1 有一增量 ∆R1 ,感受应变,则由(3)和(4)式,得输出电压 为:

电阻应变的应用实验原理

电阻应变的应用实验原理

电阻应变的应用实验原理一、引言电阻应变是一种常见的测量应变和力量的方法。

通过将电阻放置在受力物体上,当物体受到应变时,电阻的电阻值也会相应改变。

这种电阻值的变化可以通过连接电桥电路进行测量和检测。

本文将介绍电阻应变的应用实验原理,包括电桥电路的工作原理、电阻应变计的构成及其工作原理等。

二、电桥电路的工作原理电桥电路是一种常用于测量电阻值的电路。

它由四个电阻组成,其中包括一个未知电阻、两个已知电阻和一个可变的电阻。

当电桥电路达到平衡状态时,表示未知电阻与已知电阻的比值已经确定。

电桥电路的平衡条件可以用下述公式表示:R1 / R2 = R3 / R4其中,R1、R2分别为已知电阻,R3为可变电阻,R4为未知电阻。

通过调节可变电阻R3的大小,可以使电桥电路达到平衡状态。

三、电阻应变计的构成电阻应变计是一种常见的用于测量应变和力量的传感器。

它由一个弹性变形体和一条细长的导线组成。

当受到外力作用时,弹性变形体会发生形变,导致导线的长度发生变化。

这种长度变化将引起导线电阻的改变,进而通过电桥电路反映出来。

四、电阻应变计的工作原理电阻应变计的工作原理基于导线电阻和长度之间的线性关系。

根据导线长度的变化与电阻值之间的关系,可以得到以下公式:ΔR / R = α * ΔL / L其中,ΔR为电阻变化量,R为起始电阻值,α为电阻温度系数,ΔL为导线长度的变化量,L为起始导线长度。

基于以上原理,可以通过测量电阻应变计的电阻变化量,来间接测量外力的大小。

五、电阻应变的应用实验1.实验目标:通过测量电阻应变计的电阻变化量,间接测量外力的大小。

2.实验器材:电阻应变计、电桥电路、信号调理器、电源等。

3.实验步骤:–使用螺丝固定电阻应变计在被测物体上。

–连接电桥电路和信号调理器,将电阻应变计与电桥电路相连接。

–调节电桥电路使其达到平衡状态,记录下平衡状态时电阻值的变化量。

–根据平衡状态时电阻值的变化量,计算出外力的大小。

4.实验结果:根据测量数据,可以得到外力的大小。

电阻应变测量原理及方法

电阻应变测量原理及方法

目录电阻应变测量原理及方法 (2)1.概述 (2)2.电阻应变片的工作原理、构造和分类 (2)2.1电阻应变片的工作原理 (2)2.2电阻应变片的构造 (4)2.3电阻应变片的分类 (4)3.电阻应变片的工作特性及标定 (6)3.1电阻应变片的工作特性 (6)3.2电阻应变片工作特性的标定 (10)4.电阻应变片的选择、安装和防护 (12)4.1电阻应变片的选择 (12)4.2电阻应变片的安装 (13)4.3电阻应变片的防护 (14)5.电阻应变片的测量电路 (14)5.1直流电桥 (15)5.2电桥的平衡 (17)5.3测量电桥的基本特性 (18)5.4测量电桥的连接与测量灵敏度 (19)6.电阻应变仪 (24)6.1静态电阻应变仪 (24)6.2测量通道的切换 (26)6.3公共补偿接线方法 (27)7.应变- 应力换算关系 (28)7.1单向应力状态 (28)7.2已知主应力方向的二向应力状态 (29)7.3未知主应力方向的二向应力状态 (29)8.测量电桥的应用 (31)8.1拉压应变的测定 (31)8.2弯曲应变的测定 (34)8.3弯曲切应力的测定 (35)8.4扭转切应力的测定 (36)8.5内力分量的测定 (37)电阻应变测量原理及方法1.概述电阻应变测量方法是实验应力分析方法中应用最为广泛的一种方法。

该方法是用应变敏感元件——电阻应变片测量构件的表面应变,再根据应变—应力关系得到构件表面的应力状态,从而对构件进行应力分析。

电阻应变片(简称应变片)测量应变的大致过程如下:将应变片粘贴或安装在被测构件表面,然后接入测量电路(电桥或电位计式线路),随着构件受力变形,应变片的敏感栅也随之变形,致使其电阻值发生变化,此电阻值的变化与构件表面应变成比例,测量电路输出应变片电阻变化产生的信号,经放大电路放大后,由指示仪表或记录仪器指示或记录。

这是一种将机械应变量转换成电量的方法,其转换过程如图 1 所示。

应变测试技术

应变测试技术

目录第1章应变测试概况 (1)第2章应变测试的原理 (2)2.1 应力与应变的关系 (2)2.2 电阻应变片的构造 (8)2.3 应变片的工作原理 (9)第3章主要设备及配套器材 (10)3.1 电阻应变片 (10)3.2 电阻应变仪 (16)3.3 应变测试系统 (16)第4章应变测试的工艺要点 (17)4.1 应变片的选型 (17)4.2 选择粘贴应变片用胶黏剂 (18)4.3 应变片的粘贴 (19)第5章应变测试的应用 (21)5.1 运动构件的应变测量 (21)5.2 高(低)温条件下应变测量 (25)第6章应变测试方法的特点及适用范围 (27)参考文献 (29)第1章应变测试概况应变测试是当各种机械或者结构物有外力作用时,通过它来获得各部分发生的应变大小、应力状态和最大应力所在位置和大小,以此判断各部件的尺寸、形状和使用的材料是否合适,从而达到安全、价廉和经济的设计。

另外,应变测试可以估计断裂负荷,并能进行断裂预测而不需要损坏部件材料,因此它是无损检测的一个重要领域。

电阻应变测量方法是实验应力分析方法中应用最为广泛的一种方法。

该方法是用应变敏感元件——电阻应变片测量构件的表面应变,再根据应变—应力关系得到构件表面的应力状态,从而对构件进行应力分析。

电阻应变片(简称应变片)测量应变的大致过程如下:将应变片粘贴或安装在被测构件表面,然后接入测量电路(电桥或电位计式线路),随着构件受力变形,应变片的敏感栅也随之变形,致使其电阻值发生变化,此电阻值的变化与构件表面应变成比例,测量电路输出应变片电阻变化产生的信号,经放大电路放大后,由指示仪表或记录仪器指示或记录。

这是一种将机械应变量转换成电量的方法,其转换过程如图1-1所示。

测量电路的输出信号经放大、模数转换后可直接传输给计算机进行数据处理。

图1-1 用电阻应变片测量应变的第2章应变测试的原理2.1 应力与应变的关系2.1.1 应力的种类应力是在施加的外力的影响下物体内部产生的力。

应变、力和扭矩的测试资料

应变、力和扭矩的测试资料
式 中 Z 0 1 , Z 0 2 , Z 0 3 , Z 0 4 - - 各 阻 抗 的 模 1 , 2 , 3 , 4 — — 各 桥 臂 电 压 与 电 流 之 间 的 相 位 差 , 称 为 阻 抗 角 。
纯电阻时,电压与电流同相位,=0; 电感性阻抗,电压超前于电流,>0(纯电感=90); 电容性阻抗电压滞后于电流,<0(纯电容=-90)。
两测量臂相邻连接,那么两臂互为温度补偿。
例 下图所示悬臂梁受力F和 F 作用,要求只测出引起粱纯弯
曲的力F,试画出应变片的粘贴位置与电桥的连接方式图。
解:
在悬臂梁上下两面各贴一片应变片 R 1 和 R 2 ,按半桥双臂
方式连接。其中 R 3 和 R 4 为精密无感电阻,选 择 R 1 R 2 R 3 R 4 R 0 ,便可测出F。
故电压输出仅与F引起的弯曲变形有关。F作用使上面应
变变出片化电量压R 为为1 :产R生1拉=应R变,,下R面2=的-RR 2
产生压应变,其电阻 ,则反映力F大小的输
R u0 2R0 ui
如要进一步提高电桥的灵敏度,可采用全桥。
当 R 1 R 2 R 3 R 4 R 0 R 1 = R 2 = R 3 = R 4 R
[解 ] :已 知 应 变 片 s 2,供 桥 电 压 ui 3v 半桥单臂
当 2时,
u
1 4
R R
ui
1 4
s ui
1 4
2
2 106
3
3 106 v
灵敏度S
u
3 106 v
2 106
1.5 v
3.1.3 应变片的选择
1.根据试件的测试要求和应变性质选择 2.根据试件状况选择 3.根据实验环境选择

应变测量_实验报告

应变测量_实验报告

一、实验目的1. 理解应变测量的基本原理和实验方法。

2. 掌握电阻应变片的工作原理及其在应变测量中的应用。

3. 学习电桥电路在应变测量中的作用和调试方法。

4. 培养实验操作能力和数据分析能力。

二、实验原理应变测量是研究材料在受力后产生的变形程度的重要方法。

本实验主要利用电阻应变片和电桥电路进行应变测量。

电阻应变片是一种将机械应变转换为电阻变化的传感器,其基本原理是电阻应变效应。

当电阻应变片受到拉伸或压缩时,其电阻值会发生变化,从而将应变信号转换为电阻信号。

电桥电路是一种常用的测量电路,其基本原理是将电阻应变片接入电桥电路中,通过测量电桥的输出电压来反映应变片电阻的变化。

本实验采用半桥接法,即只将一个应变片接入电桥电路中。

三、实验仪器1. 电阻应变片:将应变片粘贴在被测物体表面,用于感受物体的应变。

2. 电桥电路:由四个电阻组成,用于将应变片的电阻变化转换为电压信号。

3. 数字多用表:用于测量电桥的输出电压。

4. 拉伸装置:用于施加拉伸力,使被测物体产生应变。

5. 计算机及数据采集软件:用于实时采集和记录实验数据。

四、实验步骤1. 将电阻应变片粘贴在被测物体表面,确保粘贴牢固且无气泡。

2. 将电阻应变片接入电桥电路中,采用半桥接法。

3. 连接好电桥电路,并连接数字多用表。

4. 打开计算机,启动数据采集软件,设置采样频率和采集时间。

5. 在拉伸装置上施加拉伸力,使被测物体产生应变。

6. 观察数字多用表的读数,记录电桥的输出电压。

7. 改变拉伸力的大小,重复步骤5和6,记录不同拉伸力下的电桥输出电压。

8. 利用数据采集软件分析实验数据,绘制应变-电压曲线。

五、实验结果与分析1. 实验结果如图所示,显示了不同拉伸力下电桥的输出电压。

2. 根据实验数据,绘制应变-电压曲线,分析应变与电压之间的关系。

3. 通过比较不同拉伸力下的应变-电压曲线,可以发现应变与电压之间存在线性关系。

六、实验结论1. 电阻应变片能够有效地将应变转换为电阻信号,实现应变测量。

应变测量的基本原理是

应变测量的基本原理是

应变测量的基本原理是
应变测量的基本原理是通过测量物体在受力作用下的形变来确定应变的大小。

具体原理如下:
1. 应变传感器:使用应变导线或应变计作为传感器,将其固定在物体表面或内部。

当物体受到力的作用时,物体会发生形变,导致应变传感器发生应变。

2. 应变测量方法:通过连接应变传感器和测量设备,如电桥或应变仪等,来测量应变传感器上的电阻、电压或电流的变化。

这些变化与物体受到的力的大小成正比。

3. 工作原理:应变测量设备根据应变传感器上的信号变化来计算物体受到的应变。

应变传感器的电阻、电压或电流的变化被转换为与受力物体的应变直接相关的物理量。

4. 数据处理:测量设备将测得的应变数据转化为应变应力,然后通过计算或转换,得到实际受力物体的应变量。

这些数据可以通过图表、曲线或数字表示,以便更好地理解物体受力的情况。

总结起来,应变测量的基本原理是根据应变传感器上的信号变化来测量物体受到的应变,通过连接测量设备和数据处理来确定应变的大小。

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应变测试原理及工程实例每次面世的新型汽车或火车都在轻型化上下了很大功夫,以提高其速度及节省燃料。

虽然使用薄的或细的轻型材料可以实现轻型化(效率化),但是如果不能保证必要的强度的话对安全性会有很大影响。

相反,如果只考虑强度的话就会使重量增加,对经济性造成影响。

因此,在机构的设计上,安全性与经济性的协调也是非常重要的因素。

为了在设计上既要保持这种协调性,又要保证强度,就必须要知道材料各个部位的“应力”。

但是,以现有的科学水平,无法对这种应力进行直接测量及判定。

因此要对表面的“应变”进行测量,进而计算出内部的“应力”。

1应变测量原理1.1基本概念所谓“应力”,是在施加的外力的影响下物体内部产生的力。

如图所示,在柱体的上面向其施加外力P 的时候,物体为了保持原形在内部产生抵抗外力的力—内力。

内力被物体(这里是柱体)的截面积所除后得到的值(单位面积上的内力)即是“应力”(单位为Pa 帕斯卡或N/m 2)。

如圆柱横断面积为A (m 2),所受外力为P (N 牛顿),由外力=内力可得,应力。

2()P Pa Aσ=或者N/m 这里的截面积A 与外力的方向垂直,所以得到的应力叫做垂直应力。

图1棒被拉伸的时候会产生伸长变形l ∆,棒的长度则变为l l +∆。

这里,由伸长量l ∆和原长l 的比所表示的伸长率(或压缩率)就叫做“应变”,记作ε。

1l lε∆= 与外力同方向的伸长(或压缩)方向上的应变称为轴向应变。

应变表示的是伸长率(或压缩率),属于无量纲数,没有单位。

由于量值很小,通常用6110-⨯ (百万分之一)“微应变”表示,或简单的用μ表示。

棒在被拉伸的状态下,变长的同时也会变细。

直径为0d 的棒产生d ∆的变形时,图2直径方向的应变如下式所示:20=d d ε-∆ 这种与外力成直角方向上的应变称为“横向应变”。

轴向应变与横向应变的比称为泊松比,记为ν 。

每种材料都有其固定的泊松比,且大部分材料的泊松比都在0.3左右。

21==0.3ενε 各种材料的应变与应力的关系已经通过实验进行了测定。

图3所示为一种普通钢材(软铁)的应力与应变关系图。

应力与应变成直线关系的范围内胡克定律成立,对应的最大应力称为比例极限。

E σε=⋅或E σε= 应力与应变的比例常数E 被称为纵弹性系数或扬氏模量,不同的材料有其固定的扬氏模量。

如上所述,虽然无法对应力进行直接的测量,但是通过测量由外力影响产生的应变可以计算出应力的大小。

图31.2 应变的大小应变到底小到什么程度呢?如图4所示,从42110m -⨯ (每边长1cm)的铁棒上面垂直施加10kN 的力时,会产生多大的应变呢?让我们来计算一下。

首先,应力34242101010100110110P KN N MPa A m m σ--⨯====⨯⨯再通过应力与应变的关系式计算出应变。

64910010010 4.851020620610MPa E GPa σε-⨯====⨯⨯ 通常,应变用百万分之一表示,本例中 6485485101000000ε-==⨯ 作为应变量,用648510-⨯ 应变,或485微应变表示。

图4应变的正负,应变分为拉伸和压缩两种,分别用正负号加以区别。

→→拉伸正(+)压缩负(-)表示10的倍数的前缀1.3 应变片原理1.应变片的构造应变片有很多种类。

一般的应变片是在称为基底的塑料薄膜上贴上由薄金属箔材制成的敏感栅,然后再覆盖上一层薄膜作成迭层构造。

2.应变测定方法的种类应变的测定方法有很多种,大致分为机械,光学,电子测定法。

每种方法都是考虑到物体的应变从几何学角度上看表现为物体上两点间距离的变化,从而对其进行测量为基础的。

物体材料的弹性系数己知的情况下,根据应变可以计算出应力。

所以经常通过测量应变以计算由于外力的作用而在物体内部产生的应力。

3.应变片的原理将应变片贴在被测定物上,使其随着被测定物的应变一起伸缩,这样里面的金属箔材就随着应变伸长或缩短。

很多金属在机械性地伸长或缩短时其电阻会随之变化。

应变片就是应用这个原理,通过沉量电阻的变化而对应变进行沉定。

一般应变片的敏感栅使用的是铜铬合金,其电阻变化率为常数,与应变成正比例关系。

即R K Rε∆=⨯ 在这里R : 应变片原电阻值Ω〔欧姆)R ∆: 伸长或压缩所引起的电阻变化Ω(欧姆)K: 比例常数(应变片常数)ε: 应变不同的金属材料有不同的比例常数K 。

铜铬合金(Adavance )的K 值约为2。

这样,应变的测量就通过应变片转换为对电阻变化的测量。

但是由于应变是相当微小的变化,所以产生的电阻变化也是极其微小的。

例如我们来计算1000×10-6的应变产生的电阻的变化。

应变片的电阻值一般来说是120欧姆,即62100010120()R -∆=⨯⨯Ω R ∆=120×2×1000×610-=0.24Ω电阻变化率为0.240.0020.2%120R R ∆==→ 要精确地测量这么微小的电阻变化是非常困难的,一般的电阻计无法达到要求。

为了对这种微小电阻变化进行沉量,我们使用带有惠斯通电桥回路的专用应变测量仪。

惠斯通电桥是由电阻R1、R2、R3、R4顺序连成的一个环形电路,在环形的一个对角上接直流电源作为激励,在另一个对角端之间接输出负载,R1、R2、R3、R4称为电桥的桥臂,如下图所示。

那么桥路的输出电压V0为:当R1/R2=R3/R4时,V O=0。

这种状态称为桥路平衡。

任何一个桥臂上的电阻值发生变化时,都会导致桥路不平衡,桥路就会有电压输出。

现在将R4替换为应变片,应变片阻值大小为R G,同时使桥臂上另外三个电阻的阻值为:R1=R2=R3=R G,那么在应变片没有产生应变时,桥路输出电压也为零。

如果产生应变,应变片阻值发生变化为△R,那么电桥输出电压V o相应发生变化:四边的电阻中只有应变片产生变化,输出电压可写成:其中,K为比例常数(应变片常数),E为桥路电压,一般的应变测量大部分都使用单应变片法。

1.4 惠斯通电桥构成上例电路中只联入了一枚应变片,所以称为单一应变片法。

除此之外,还有双应变片发及四应变片法。

●双应变片法如下图所示,在电桥中联入了两枚应变片,共有两种联入方法。

当两个应变片的电阻发生变化,联入方式上图(a)所示时,或联入方式上图(b)所示时,或也就是说当联入两枚应变片时,根据联入方式的不同,两枚应变片上产生的应变或加或减。

●双应变片法的用途如图11 所示,同时对悬臂梁施加使其弯曲和伸长的两个作用力,在梁的上下表面对应的位置分别贴上一枚应变片,再联入桥路的相邻边或相对边就可以测知分别由弯曲和伸长所产生的应变。

下面对这种用法加以说明。

由于悬臂梁的弯曲,在应变片①上产生拉伸应变(正),在应变片②上产生压缩应变(负)。

因为两枚应变片与梁的末端距离相同,所以虽然二者的正负不同,但绝对值的大小相同。

这样,如果只想测量由于弯曲产生的应变,则如图12 所示,将①,②联入电桥的相邻边。

因为输出电压且拉伸作用在应变片①,②上同时产生大小相等的正应变,所以括号中的项等于零。

另一方面,由于弯曲变形而在应变片①,②上产生的应变大小相等,符号相反,从数学角度看括号中的项变为每枚应变片上产生的应变的2 倍,从而可以测得由于弯曲而产生的应变。

若如图13 所示,将应变片联入桥路的相对边,则输出电压与上例相反,这种情况下,由于弯曲应变所产生的输出电压为零,由于拉伸应变所产生的输出电压变为每枚应变片所产生的电压的2 倍。

也就是说如图13 所示联接即可测得仅由拉伸作用所产生的应变。

●四应变片法的输出电压四应变片法是桥路的四边全部联入应变片,在一般的应变测量中不经常使用,但常用于应变片式的变换器中。

如下图所示,当四条边上的应变片的电阻分别引起如R1+ΔR1, R2+ΔR2, R3+ΔR3, R4+ΔR4 的变化时若四枚应变片完全相同,比例常数为K,且应变分别为ε1,ε2,ε3,ε4。

则上面的式子可写成下面的形式。

1.5 应变片温度补偿方法在应变测量中会遇到一个问题,那就是温度对应变的影响。

因为被测定物都有自己的热膨胀系数,所以会随着温度的变化伸长或缩短。

因此如果温度发生变化,即使不施加外力贴在被测定物上的应变片也会测到应变。

为了解决这个问题,可以应用温度补偿法。

●动态模拟法这是使用两枚应变片的双应变片法。

如图14 所示,在被测物上贴上应变片(A),在与被测物材质相同的材料上贴上应变片(D),并将其置于与被测物相同的温度环境里。

如图所示,将两枚应变片联入桥路的相邻边,这样因为(A),(D)处于相同的温度条件下,由温度引起的伸所量相同,即由温度引起的应变相同,所以由温度引起的输出电压为零。

●自我温度补偿法从理论上讲,动态模拟法是最理想的温度补偿法。

但是有粘贴两枚应变所费劳力和模拟物的放置场所的选择等问题。

为了解决这个问题,可以使用只用一枚应变片即可进行温度补偿的自我温度补偿应变片。

这种方法根据被测物材料的热膨胀系数的不同来调节应变片敏感栅,因此使用适合被测物材料的应变片就可以仅用一枚应变片对应变进行测量,且不受温度的影响。

除了特殊的情况,现在基本上都使用自我温度补偿型应变片。

如下图所示,在热膨胀系数为βs 的被侧物表面贴上敏感栅热膨胀系数为βg 的应变片。

则温度每变化1度,其所表现出来的应变εT 如下式所示。

上式中,Ks 为由敏感栅材料决定的应变片常数,βs,βg分别为由各自材料决定的被测物与敏感栅的热膨胀系数,这三项均为定值,则通过调整α就可以使由温度引起的应变变为零。

此时在箔材的制作过程中可以通过热处理对α的值进行控制。

而且它是与特定的被测物的热膨胀系数βs 相对应的,如果用在不适用的被测物时,不仅不会补偿温度引起的应变还会引起较大的测量误差。

自我温度补偿片的适用材料的热膨胀系数如下表所示。

1.6 应变片粘贴应变片的粘贴方法根据应变片,粘贴剂,使用环境的不同而不同。

这里以常温室内测量为例。

选用普通型应变片(带有导线的KFG 应变片),速干性粘贴剂(氰基丙烯酸盐酸粘合剂系列CC-33A),低碳钢试验片。

●选择应变片根据被测物与目的选择应变片的种类及长度。

应变片的热膨胀系数上表中所示,可以从中选择适用于被测物的应变片。

●除锈,保护膜将应变片所要粘贴的部位(范围要大于应变片的面积)用砂布(#200~300)打磨,直到除去涂漆,锈迹及镀金等。

●确定粘贴位置在需要测量应变的位置沿着应变的方向做好记号。

使用4H 以上的硬质铅笔或划线器,注意在使用划线器时,不要留下深的刻痕。

●对粘贴面的脱脂和清洁用工业用薄纸蘸丙酮溶液对要粘贴应变片部位进行清洁。

在清洁过程中,沿着一个方向用力擦拭,然后再沿着相同方向擦拭。

如果来回擦拭会使污物反复附着,无法擦拭干净。

●涂粘贴剂首先要确认好应变片的正反面。

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