工程测试技术电阻应变片的组桥方式
2022年公路检测工程师《水运结构与地基》试题及答案(新版)
公路检测工程师《水运结构与地基》试题及答案(新版)1、[单选题]下列试验中可以不遵循严格的相似条件的是()。
A.缩尺模型试验B.相似模型试验C.足尺模型试验D.原型试验【答案】D2、[多选题]钻芯法检测混凝土强度和其他性能的主要问题是()。
A.实验费用较高B.可靠性较差C.取样不很方便D.实验周期较长。
E,造成结构局部一些破损【答案】ACDE3、[单选题]轴向受拉杆件的变形特征是()。
A.轴向受拉横向缩短B.横向伸长轴向缩短C.轴向伸长横向伸长D.以上都不对【答案】A4、[判断题]基础是连接上部结构与地基的结构构件,基础结构应符合上部结构使用要求。
A.正确B.错误【答案】A5、[单选题]桥梁定期检查周期根据技术状况确定，最长不得超过()。
A.一年B.三年C.五年D.六年【答案】B【解析】定期检查周期根据技术状况确定，最长不得超过三年。
新建桥梁交付使用一年后，进行第一次全面检查。
临时桥梁每年检查不少于一次。
在经常检查中发现重要部(构)件的缺损明显达到3、4、5类技术状况时，应立即安排一次定期检查。
6、[单选题]某次测斜，假定管底不动计算得出5m深度处的水平位移是10cm，假定管顶不动计算得出同一深度处的水平位移为12cm，则管顶位移为：()A.+2cmB.-2cmC.22cmD.无法确定【答案】A7、[单选题]利用电阻应变片测量结构静应力(静应变)时，常用桥路组合方式是()。
A.1/4桥B.半桥C.3/4桥D.全桥【答案】B【解析】实桥测试上，半桥多用于静态应变测试，全桥则用于动态应变测试和应变传感器桥路组合。
8、[多选题]桥梁结构动力特性测定的试验方法包括()。
A.磁激励振动法B.自由振动衰减法C.强迫振动法(共振法)D.环境随机振动法。
E,回弹冲击法【答案】BCD【解析】测定实桥结构动力特性参数的方法主要有自由振动衰减法、强迫振动法和环境随机振动法等。
9、[多选题]下列关于超声回弹综合法检测混凝土强度的叙述，正确的是()。
轧制测试技术(定)
实验一电阻应变片的粘贴工艺一、实验目的1.了解电阻应变片的结构2.通过实验熟悉胶基式电阻应变片的粘贴工艺及粘贴质量检查方法3.为后续电阻应变测量的实验做好实验准备二、实验内容1. 应变片的外观检查及阻值分选2. 应变片的粘贴工艺3. 粘贴后的质量检查三、实验仪器、工具及材料1.胶基式电阻应变片（120Ω），每组4片2.数字万用表、镊子、放大镜等3.丙酮或酒精、脱脂棉、砂纸、502粘接剂等4.测力压头，每组一只四、实验操作过程1.外观检查和阻值分选1）外观检查用10倍以上放大镜或实物显微镜检查应变片是否完整，有无断路、短路、霉点、锈斑等缺陷。
要求敏感栅排列整齐平直，引线牢固，粘贴牢固等。
否则不能使用。
2）应变片阻值分选用惠斯登电桥及晶体管数字欧姆表等仪器逐片测量，并按其阻值大小分类、编号、登记、包装。
3）配桥要求：组成电桥的各臂阻值大致相等（R1 = R2 = R3 = R4），或相对两臂之积大致相等（R1 R3 = R22. 选择应变片的粘贴位置贴片位置应尽量离开应力集中处（测定应力集中情况除外），首先对被测零件进行受力分析，找到试件主应力方向，使主应力方向与应变片轴线平行。
对于本实验采用的圆筒形弹性元件，应将应变片贴在弹性元件的中间，均布于四周且横、竖交错（见图1），这样可以消除圆筒体端面上接触摩擦、不均匀载荷和温度的影响。
3.贴片处的表面处理图1 贴片位置示意图图2贴片位置打磨示意图1）机械清洗对贴片表面进行机械清洗，去除表面上的氧化铁皮、铁锈、污垢等。
据其表面状态选用砂布进行打磨，打磨的面积约为贴片面积的2～3倍。
其表面光洁度为4～6左右，太粗糙或太光滑，都不易使应变片贴劳。
最后用砂纸或细砂布将贴片表面打成与应变片轴线呈45°角的交叉纹路，以增加滑动阻力，提高粘附力（见图2）。
这对提高应变片的粘接强度和测量精度很有益处。
若打磨后的表面，不立即贴片，可涂上一层凡士林油或黄油，以防生锈，这对于潮湿的夏天很有必要。
电阻应变测试原理及温度补偿方法实验
电阻应变测试原理及温度补偿方法实验一、实验目的１．掌握电阻应变片的粘贴技术。
２．初步掌握电阻应变片的绝缘处理、防潮、接线和粘贴质量检查等基本技术。
３．了解电测应力、应变实验原理与电桥接线方法。
二、实验设备及器材 １．电阻应变片。
２．试件。
３．万用表、兆欧表。
４．电烙铁、镊子、丙酮、细砂纸、药棉等工具和材料。
５．502胶水、连接导线、704胶。
６．烘干设备。
三、电测法基本原理电阻应变测量技术(简称电测法)，就是将物理量、力学量、机械量等非电量通过敏感元件转换成电量来进行测量的一种实验方法，又称非电量电测法。
将电阻应变片粘贴在构件上，当构件受力变形时应变片也随之一起变形，应变片的电阻值发生变化，通过测量电桥将电阻变化转换成电压信号，经放大处理及模／数转换，最后直接输出应变值。
电测法在工程中得到广泛应用，其主要特点： (１) 尺寸小、重量轻、安装方便，对被测构件的应力分布不产生干扰。
(２) 精度和灵敏度高，最小应变读数为１με＝10。
6−(３) 测量范围广、适应性强，既能进行静态测试也能进行动态测试，频率响应范围从零到几万赫。
还可以在高、低温及高压、水中等特殊条件下进行测量。
(４) 可测量多种力学量。
采用应变片作为敏感元件制成各种传感器可测力、位移、压强、转角、速度、加速度、扭矩等。
但电测法也有局限性，其缺点是： (１) 只能测构件表面的应变，并且是有限个点，测量数据是离散的，难以得到整个应力-应变场的分布全貌。
(２)对于应力集中和应变梯度较大的部位，会引起比较大的误差。
四、电阻应变片１．工作原理 由物理学可知，金属导线的电阻为：Ｒ=A Ｌ/ρ (2 - 1)式中：ρ为导线材料电阻率；Ｌ为导线长度；A 为导线截面积。
当金属导线因受力变形引起电阻相对变化，对式(2-1)两边取对数再微分得：ＡＡＬＬＲＲd d d d −+=ρρ(2 - 2)式中：ρρd ≈ ⎟⎠⎞⎜⎝⎛+=ＬL ＡＡＣＶＶＣd d d ； ε=ＬＬd ；⎟⎠⎞⎜⎝⎛−==ＬＬＤＤＡＡd 2d 2d μＣ为与材料种类和加工方法相关的常数；Ｖ为体积；ε为应变；Ｄ为导线直径；μ为导线材料泊松比。
应变片-实验指导书
静态电阻应变仪操作及应变片组桥实验1 实验目的⑴掌握静态电阻应变仪的使用方法；⑵了解电测应力原理，掌握直流测量电桥的加减特性；⑶分析应变片组桥与梁受力变形的关系，加深对等强度梁概念的理解。
2 设备仪器⑴50KN电子万能试验机一台；⑵静态电阻应变仪一台；⑶等强度测试梁一套。
3 实验原理图2－１实验装置图实验装置如图2－1，梁的厚h=11.65mm 、宽b（X）=X/9 ，在X=200mm和X=300mm 处梁的上下表面沿对称轴方向粘贴了四片电阻应变片Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3、Ｄ4。
电阻片阻值：120Ω，灵敏度系数：2.12，电阻片长：5mm。
由这四个电阻片在静态电阻应变仪上接成不同的测量桥路进行测量可以熟练掌握应变仪的使用。
实验中，要明确电阻应变片和静态电阻应变仪的测量原理： ⑴电阻应变片测量原理目前常用的箔式电阻应变片是用0.003~0.01mm 高阻抗镍铜箔材经化学腐蚀等工序制成电阻箔栅，然后焊接引出线，涂上绝缘胶粘固到塑料基膜上。
使用时，只须把基膜面用特制胶水牢固粘贴到构件的测点处。
这样当构件受力变形时电阻应变片亦随之变形，则电阻应变片的电阻值将发生改变。
其特性关系为：ΔR/R 0∕ΔL/L 0=K即是说，应变片电阻的改变率与长度的改变率的比为一常数K ，而长度的改变率ΔL/L 0=ε。
常数K 也称电阻应变片的灵敏系数，电阻应变片作为产品出厂时会给出K 、R 0、L 0 。
因此，只要有专门的电子仪器能测出应变片的电阻改变率ΔR/R 0，即可完成应力测量σ=E ε 这种专门的电子仪器已广泛应用，就是静态电阻应变仪。
⑵静态电阻应变仪测量原理静态电阻应变仪是依据惠斯顿电桥原理进行测量的。
惠斯顿电桥如图2－2所示：图2—2 惠斯顿电桥若在节点A 、C 之间给一直流电压V AC ，则B 、D 之间有电压输出V BD ，且V BD =（R 1R 3-R 2R 4）V AC /（R 1+R 2）（R 3+R 4），当R 1R 3=R 2R 4时，称电桥满足平衡条件，此时V BD =0，且由该电桥特性知当 R 1=R 2=R 3=R 4=R 时，电桥为全等臂电桥。
《工程测试技术》第五章电阻应变片
U0
R R
UI
1 4
U I S ( 1 2 3 4 )
Uo
R0 R0
UI
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
电桥的工作特性:
1）不同的接桥方式具有不同的电桥灵敏度，尽量采 用半桥双臂或全桥方式。
①提高灵敏度——半桥双臂或全桥联接 相对桥臂：同极性 相邻桥臂：反极性 ②实现温度补偿——全桥自动补偿 半桥双臂：邻臂(同一温度场) ③消除非测量载荷的干扰影响
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
测量用应变片
1 1 p 1M ; 3 3 p 3M ;
2 0; 4 0;
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
电阻应变片
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
电阻应变片的选择、粘贴技术 1）目测电阻应变片有无折痕、断丝 等缺陷，有缺陷的应变片不能粘贴。 2）用数字万用表测量应变片电阻值大小。同一电桥 中各应变片之间阻值相差不得大于0.5欧姆。
3）试件表面处理：贴片处用细纱纸打磨干净，用 酒精棉球反复擦洗贴处，直到棉球无黑迹为止。
又 1M 3 M ; 总 1 p 3 p 2
U 0 1 4 U IS 总 1 2
p
U IS p
补偿用应变片
测量P消除M的影响
传感器与测试技术
第5章 电阻应变式传感器
2、温度误差及补偿
温度误差——附加应变 1)电阻温度效应
R R t
对半导体材料，压阻效应为主：
dR R
被测量
机械工程测试技术试卷及答案
机械工程测试技术试卷及答案Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-《机械工程测试技术基础》试题1一、 填空题（20分，每空1分）1.测试技术是测量和实验技术的统称。
工程测量可分为 静态测量 和 动态测量 。
2.测量结果与 被测真值 之差称为 测量误差 。
3.将电桥接成差动方式习以提高 ，改善非线性，进行 补偿。
4.为了 温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在 桥臂上。
5．调幅信号由载波的 携带信号的信息，而调频信号则由载波的 携带信号的信息。
6．绘制周期信号()x t 的单边频谱图，依据的数学表达式是 ，而双边频谱图的依据数学表达式是 。
7．信号的有效值又称为 ，有效值的平方称为 ，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。
8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是 ，后者频谱特点是 。
9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是 和 。
10.连续信号()x t 与0()t t δ-进行卷积其结果是：0()()x t t t δ*-= 。
其几何意义是 。
二、 选择题（20分，每题2分）1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将( )。
A ．增大B ．减少 C.不变 D.变化不定2．调制可以看成是调制信号与载波信号( )。
A 相乘B ．相加C ．相减 D.相除3．描述周期信号的数学工具是( )。
A ．相关函数B ．拉氏变换C ．傅氏变换 D.傅氏级数4．下列函数表达式中，( )是周期信号。
A ．5cos100()00t t x t t π⎧≥⎪=⎨⎪<⎩当当B ．()20cos20()at x t e t t π-=-∞<<+∞C ．()5sin 2010cos10()x t t tt ππ=+-∞<<+∞ 5．时域信号的时间尺度压缩时，则其频带的变化为( )。
A ．频带变窄、幅值增高B ．频带变宽、幅值压低C ．频带变窄、幅值压低D ．频带变宽、幅值增高6．非线性度是表示定度曲线( )的程度。
传感器实验报告
传感器实验报告传感器实验实验⼀、电阻应变⽚传感器1．实验⽬的(1) 了解⾦属箔式应变⽚的应变效应，单臂电桥⼯作原理和性能。
(2) 了解半桥的⼯作原理，⽐较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点(3) 了解全桥测量电路的原理及优点。
(4) 了解应变直流全桥的应⽤及电路的标定。
2．实验数据整理与分析由以上两趋势图可以看出，其中⼀个20.9997R =,另⼀个20.9999R =，两个的线性都较好。
其中产⽣⾮线性的原因主要有：（1）04x R e e R R ?=+?，0e 和R ?并不成严格的线性关系，只有当0R R ?<<才有04x Re e R=，所以理论上并不是绝对线性的，总会出现⼀些⾮线性。
（2）应变⽚与材料的性能有关，这也可能产⽣⾮线性。
（3）实验中外界因素的影响，包括外界温度之类的影响。
为什么半桥的输出灵敏度⽐单臂时⾼出⼀倍，且⾮线性误差也得到改善？答：单臂：04x R e e R ?=半桥：1201()2x R R e e R R ??=-灵敏度公式：U S W=；所以半桥测量时是单臂测量的灵敏度的两倍。
0k 受电阻变化影响变得很⼩改善了⾮线性误差。
3．思考题a ．半桥测量时两⽚不同受⼒状态的电阻应变⽚接⼊电桥时，应放在：（1）对边（2）邻边。
解：邻边 b ．桥路（差动电桥）测量时存在⾮线性误差，是因为：（1）电桥测量原理上存在⾮线性（2）应变⽚应变效应是⾮线性的（3）调零值不是真正为零。
解：（1）（2）（3）。
c ．全桥测量中，当两组对边（R1、R3为对边）值R 相同时，即R1＝R3，R2＝R4，⽽R1≠R2时，是否可以组成全桥：（1）可以（2）不可以。
解：（1）d ．某⼯程技术⼈员在进⾏材料拉⼒测试时在棒材上贴了两组应变⽚，如何利⽤这四⽚电阻应变⽚组成电桥，是否需要外加电阻。
解：可组成全路电桥实验⼆差动变压器1.实验⽬的(1)了解差动变压器的⼯作原理和特性(2)了解三段式差动变压器的结构(3)了解差动变压零点残余电压组成及其补偿⽅法(4)了解激励频率低差动变压器输出的影响2.实验数据整理与分析实验A中产⽣⾮线性误差的原因：（1）存在零点残余电压（2）零点附近波动较⼤（3）读数时的⼈为误差分析产⽣零点残余电压的原因，对差动变压器的性能有哪些不利影响。
测试技术试卷及答案
测试技术试卷及答案《机械工程测试技术基础》课程试题一、填空题（20分，每空1分）1.测试技术是测量和实验技术的统称。
工程测量可分为静态测量和动态测量2.测量结果与被测真值之差称为测量误差3.将电桥接成差动方式习以提高灵敏度，改善非线性，进行温度补偿。
4.为了补偿温度变化给应变测量带来的误差，工作应变片与温度补偿应变片应接在相邻桥臂上。
5．调幅信号由载波的幅值携带信号的信息，而调频信号则由载波的频率携带信号的信息。
6．绘制周期信号某(t)的单边频谱图，依据的数学表达式是傅氏三角级数中的各项系数，而双边频谱图的依据数学表达式是傅氏复指数级数中的各项系数7．信号的有效值又称为，有效值的平方称为，它描述测试信号的强度(信号的平均功率)。
8．确定性信号可分为周期信号和非周期信号两类，前者频谱特点是，后者频谱特点是9.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是和10.连续信号某(t)与(tt0)进行卷积其结果是：某(t)(tt0)其几何意义是二、选择题（20分，每题2分）1．直流电桥同一桥臂增加应变片数时，电桥灵敏度将(C)。
A．增大B．减少 C.不变 D.变化不定2．调制可以看成是调制信号与载波信号(A)。
A相乘B．相加C．相减D.相除3．描述周期信号的数学工具是(D)。
A．相关函数B．拉氏变换C．傅氏变换D.傅氏级数4．下列函数表达式中，(B)是周期信号。
5co10tA．某(t)0B．某(t)20eat当t0当t0co20t(t)(t)C．某(t)5in20t10co10t5．时域信号的时间尺度压缩时，则其频带的变化为(B)。
A．频带变窄、幅值增高B．频带变宽、幅值压低C．频带变窄、幅值压低D．频带变宽、幅值增高6．非线性度是表示定度曲线(A)的程度。
A．偏离其拟合直线B．接近真值C．正反行程的不重合7．一般来说，测试系统的灵敏度越高，则其测量范围(B)。
A．越宽B．越窄C．不变8.下列哪一种敏感元件不属于弹性式压力敏感元件（D）A.波登管B．膜片C．波纹管D．电阻应变片9.对于单向应力状态的测量，贴应变片时，应变片的方向与主应力方向应该相交成（A）A.0°B．45°C．90°D．30°10．二阶装置引入合适阻尼的目的是（C）。
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2. 测拉压正应变的贴片方式
贴片方向和组桥方式的原则： 对臂相加，邻臂相减！ R1 R2 Uy R4 U0 R3
二、弯曲正应变的贴片方式 1. 处于弯曲正应变的构件受力状态 弹性体或被测构件处于弯曲受力状态。
五、复合载荷的测量
以拉压载荷与弯曲载荷共同作用的情况为例，介绍复合载 荷的测量技术。
1.分别测量（用两个电桥分别测量）
若构件各向尺寸都较大
四、复合载荷的测量
以拉压载荷与弯曲载荷共同作用的情况为例，介绍复合载 荷的测量技术。
1.分别测量（用两个电桥分别测量）
若构件各向尺寸都较大
测压
四、复合载荷的测量
P
★加载点变化的条件下 P
P
Uy
U0
4
S g(1 2 3 4 )
★加载点变化的条件下
Uy
U0
4
S g(1 2 3 4 )
Uy
U 0 S g 2a P 4 E W
思考题： 是否还有其它贴片和组桥方式？
★加载点变化的条件下
Uy
电阻应变片的组桥方式
电阻应变式传感器的特点是电阻应变片的阻值随弹性体的应 变而变化，但这个阻值的变化量非常小，难于直接检测。因此， 利用惠登斯电桥间接测量电阻应变片的阻值变化。 一、电桥输出的关系 电桥的供桥电压为U0，电桥 的输出电压为Uy。
Uy
R 1R 3 R 2R 4 U0 (R 1 R 2 )(R 3 R 4 )
U0
4
S g(1 2 3 4 )
a
R1 R2
Uy
U 0 S g 2a P 4 E W
思考题： R3 R4 是否还有其它贴片和组桥方式？
三、纯剪应变（扭转剪应变）的测量
1.处于纯剪应变（扭转剪应变）的构件受力状态
在只承受扭矩的轴上没有正应力。
2. 测纯剪应变的贴片方式 重要概念：电阻应变片只能测正应变！
★半桥测量方式
U0 Uy S g (1 2 ) 4
★全桥测量方式
Uy
U0
4
S g(1 2 3 4 )
应变通常有多大？
虎克定律
E
200 MPa → 1000 微应变（10－6）
第三节 常规的贴片方式
电阻应变片的贴片方式是由载荷类型和弹性体的形状所决定。
假设 R1＝R2＝R3＝R4＝R， 每个桥臂上电阻的变化率不同
U 0 R 1 R 2 R 3 R 4 Uy ( ) 4 R R R R 设电阻应变片灵敏度Sg与应变值和电阻值R及其变化量的关系为
R S g R 当各个桥臂的电阻应变片的灵敏度Sg相同时
和差特性 U y
以拉压载荷与弯曲载荷共同作用的情况为例，介绍复合载 荷的测量技术。
1.分别测量（用两个电桥分别测量）
若构件各向尺寸都较大
R2，R4
R1，R3
测压
四、复合载荷的测量
以拉压载荷与弯曲载荷共同作用的情况为例，介绍复合载 荷的测量技术。
1.分别测量（用两个电桥分别测量）
若构件各向尺寸都较大
测弯曲
测压
四、复合载荷的测量
测量时，要把应变花上的三部分各 自以单臂方式单独组桥。用三部分的独 立的测量结果计算贴片部位各个方向的 应变（应力）水平。
1 2
2 1
四、弯曲梁上剪应变的测量
1. 弯曲梁上的剪应变
对于梁来说，在中性轴上 最大，没有正应力。 2.测量弯曲梁上剪应变的条件下贴片方式
四、弯曲梁上剪应变的测量
1. 弯曲梁上的剪应变
对于梁来说，在中性轴上 最大，没有正应力。 2.测量弯曲梁上剪应变的条件下贴片方式
以拉压载荷与弯曲载荷共同作用的情况为例，介绍复合载 荷的测量技术。
1.分别测量（用两个电桥分别测量）
若构件各向尺寸都较大
片位置和组 桥方法，就可以排除弯曲正 应变与拉压正应变的相互影 响，把拉压载荷和弯曲载荷 分别测量出来。
若构件厚度较小时
2.综合测量时 如果需要综合测量应变的情况，可 在构件上贴应变花进行测量。
U0
4
S g(1 2 3 4 )
在组桥时，应变值是对臂相加，邻臂相减（重要概念）。这 是组桥的基本原则。利用这一原则，可以合理组桥： ★为了增大信号输出，对臂的应变方向相同，邻臂应变方向相反；
★为了抵销某一信号，对臂的应变方向相反，邻臂应变方向相同。
二、电阻应变测量方式
★单臂电桥测量方式 U0 Uy S g 1 4
M (x ) W bh 2 W W 6 （虎克定律） E
对于矩形截面梁
2. 测弯曲正应力的贴片方式
★加载点不变的条件下
P
2. 测弯曲正应力的贴片方式
★加载点不变的条件下
C
P
2. 测弯曲正应力的贴片方式
★加载点不变的条件下
C
R1 R2 R1 R3 R3 R4 P
★加载点变化的条件下 P