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电测法基本原理,材料力学多媒体课件,电测原理简介,一、电测法的基本原理,电测法是电阻应变测量法的简称。其原理是用电阻应变片作为传感元件，将被测构件表面的物理量、力学量、机械量等非电量转换成电量进行测量的一种实验方法。,(1)应变片的体积小,质量轻，能准确反映一点处的线应变；(2)测量精度高，抗干扰能力强，不破坏构件;(3)粘贴测量方便,广泛用于远距离、动静态、复杂环境等。,电测法的优点与特点,电测法在实际工程中的应用,电阻应变片的结构,二、电阻应变片简介,应变片的设计要求：(1)体积小,电阻大;导体横向变形小;(2)便于粘贴测量。,电阻应变片种类：丝式(绕线)、箔式、半导体式,三、电阻片的工作原理,金属丝的电阻应变效应电阻应变片主要是根据金属丝的电阻应变效应的物理学原理工作的。由物理学可知，导线电阻的表达式：,我们将电阻应变片粘贴在受载构件上，当受到拉伸时金属丝将被伸长电阻值随之增加，同理受到压缩时电阻值将减小，可见电阻值随变形而发生变化。由实验可知，当变形在一定范内，线应变与电阻变化率之间存在线性关系。,1、工作片：贴在被测物体上的应变片2、补偿片：贴在与被测物体相同材料上的应变片,四、电测实验中电阻应变片作用,补偿片的作用：由于温度对电阻值变化影响很大且是无用的量，因此利用电桥特性，可以采用适当的方法消除这种影响，所以补偿片又称温度补偿片。,引起电阻片的阻值改变的因素有机械变形和温度变化,五、惠斯登电桥原理,电桥平衡：,平衡条件：,电阻改变：,：灵敏系数,规律：相邻相减，相对相加,六、半桥电路与全桥电路,合理地选择粘贴应变片的位置和方向，并把应变片合理地接入电桥，就能利用电桥的性质，从比较复杂的组合应变中测量出指定的应变。应变片在电桥中的接法有两种形式，四种测量方法,一、半桥电路接线形式,R1、R2为应变片，R3、R4为仪器固定电阻R0,半桥：R3=R4=R0,应变片在半桥电路中分为半桥单臂测量和半桥测量,1、半桥单臂测量,R1为工作片，R2为温度补偿片Rt，R3、R4为仪器内固定电阻R0,2、半桥测量,R1、R2为工作片，R3、R4为仪器固定电阻R0,二、全桥电路接线形式,R1、R2、R3、R4均为应变片,应变片在全桥电路中分为全桥对臂测量和全桥测量,1、全桥对臂测量,R1、R4为工作片，R2、R3为温度补偿片Rt,2、全桥测量,R1、R2、R3、R4为工作片,电测法基本原理,2、电阻应变仪,电测法基本原理,电测法基本原理,电测法基本原理,电测法基本原理,3、电阻应变仪半桥电路接线形式,电测法基本原理,4、电阻应变仪半桥单臂（1/4桥）电路接线形式,电测法基本原理,5、电阻应变仪全桥电路接线形式,电测法基本原理,电阻应变仪的半桥连接方法,电测法基本原理,电阻应变仪的半桥
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