岩土工程测试技术(2).ppt

2 1电阻应变片 第二章 电阻应变片测量技术 电阻应变式传感器 金属丝式 半导体式 1 原理 2 1电阻应变片 第二章 电阻应变片测量技术 2 1电阻应变片 第二章 电阻应变片测量技术 轴向 纵向应变 径向 横向应变 泊松比 压阻系数 弹性模量 2 1电阻应变片 第二章 电阻应变片测量技术 2 1电阻应变片 第二章 电阻应变片测量技术 金属丝半导体 2 类型 2 1电阻应变片 第二章 电阻应变片测量技术 2 1电阻应变片 第二章 电阻应变片测量技术 2 1电阻应变片 第二章 电阻应变片测量技术 2 1电阻应变片 第二章 电阻应变片测量技术 3 优缺点及用途 优点 缺点 体积小 重量轻 动态响应快 精度高 使用简便 灵敏度高 频响范围宽 测量范围大 热稳定性差 灵敏度系数分散度大 大应变时非线性误差大 用途 应变 应力 位移 加速度 速度 扭矩等的高精度测量 2 1电阻应变片 第二章 电阻应变片测量技术 4 应变片的工作特性 横向效应 应变片横向部分线栅与纵向部分线栅电阻应变符号相反 使应变减小 应变片的电阻值 初始状态 室温测得的电阻值 机械滞后量 恒温下 各应力水平加卸载应变片指示应变的最大差值 2 1电阻应变片 第二章 电阻应变片测量技术 应变极限 室温 对试件逐渐加载 应变片应变与机械应变相对误差达到规定值 零点漂移 恒温 试件不受力 应变片指示应变随时间的变化 1 1电阻应变片 第二章 电阻应变片测量技术 蠕变 恒温 试件受恒定机械应变 应变片指示应变随时间的变化 绝缘电阻 敏感栅及引线与被测试件之间的电阻 最大工作电流 允许通过应变片而不影响其工作特性的最大电流 疲劳寿命 在恒定加载幅值交变应力作用下 应变片疲劳损坏的加载次数 2 1电阻应变片 第二章 电阻应变片测量技术 5 应变片的选用 工作环境 被测材料的性质 被测试件的受力状态和应变性质 2 1电阻应变片 第二章 电阻应变片测量技术 测量精度 惠根斯直流电桥 可有效测量10 10数量级的微小电阻变化率 3 6 2 2应变测量电路 第二章 电阻应变片测量技术 惠根斯直流电桥 当 等臂电桥 假设 阻值有 变化 输出电压与应变在一定范围内成线性关系 2 2应变测量电路 第二章 电阻应变片测量技术 惠根斯直流电桥 2 2应变测量电路 第二章 电阻应变片测量技术 惠根斯直流电桥 讨论 全等臂电桥 输入对称电桥 电源对称电桥 令 有 2 2应变测量电路 第二章 电阻应变片测量技术 惠根斯直流电桥 电桥的加减特性 相邻桥臂应变极性如果一致 则输出电压为2者之差 如果极性不一致 则输出电压为2者之和 2 2应变测量电路 第二章 电阻应变片测量技术 1 电阻串联平衡法 2 3电桥平衡 第二章 电阻应变片测量技术 2 电阻并联平衡法 2 3电桥平衡 第二章 电阻应变片测量技术 3 电阻无触点平衡法 2 3电桥平衡 第二章 电阻应变片测量技术 1 布片一般原则 2 4应力应变测量 第二章 电阻应变片测量技术 首先考虑应力集中区和边界上的危险点 选择主应力最大 最能反映其力学规律的点贴片 利用结构的对称性布点 充分利用电桥的加减特性 可以达到温度补偿 提高灵敏度 当测量荷载时 应尽量避开应力 应变非线性区贴片 在用力已知部位安排适当的测点 用于验证测试结构的可靠性 2 接桥方法 2 4应力应变测量 第二章 电阻应变片测量技术 半桥法 用两个电阻应变片作为电桥的相邻臂 另外两臂为精密无感电阻 全桥法 电桥的四个臂全由电阻应变片构成 3 温度补偿方法 2 4应力应变测量 第二章 电阻应变片测量技术 补偿块补偿 桥路补偿 3 温度补偿方法 2 4应力应变测量 第二章 电阻应变片测量技术 工作片补偿 桥路补偿 4 示例 2 4应力应变测量 第二章 电阻应变片测量技术 单向应力应变测量 半桥四片补偿块补偿法测拉压 4 示例 2 4应力应变测量 第二章 电阻应变片测量技术 单向应力应变测量 4 示例 2 4应力应变测量 第