岩土工程测试技术课件第二章图文丰富

2.测试技术的基础知识本章简要介绍了测试系统的组成及其静态传递特性、计算机辅助测试系统的基本原理和特点、测量误差及试验数据处理方法等内容。在此基础上，重点介绍了常用传感器的原理和适用范围。2.1测试系统的组成测试技术包括测量技术和试验技术两个方面。测试技术是通过测试系统来实现的，按照信号传递方式来分，常用的测试系统可分为模拟式和数字式两种测试系统。由下图可知，一个完善的力学测试系统由荷载系统、传感器、信号变换与测量电路、显示记录系统四大部分组成。图2.1测试系统的组成荷载系统测量系统信号处理系统显示和记录系统2.2测试系统的传递特性

概述传递特性是表示测量系统输入与输出对应关系的性能。对不随时间变化的量的测量叫静态测量，对随时间变化的量的测量叫动态测量。与此相对应，又分为静态传递特性和动态传递特性。测试系统的精度很大程度上与其静态特性有关，所以下面介绍测试系统的静态传递特性。测试系统与线性系统一个理想的测试系统，应该具有确定的输入—输出关系，其中以输出与输入成线性关系时为最佳，即理想的测试系统应当是一个线性时不测试系统的静态传递特性测试系统与线性系统一个理想的测试系统，应该具有确定的输入—输出关系，其中以输出与输入成线性关系时为最佳，即理想的测试系统应当是一个线性时不变系统。因此，我们在研究线性测试系统中的任一环节都可简化为一个方框图，若已知其中任何两个量，即可求第三个量，这便是工程测试中常常需要处理的实际问题。如图所示。图2.2系统、输入与输出静态方程和标定曲线当测试系统处于静态测量时，输入量x和输出量y不随时间而变化，因而输入和输出的关系如下式：上式称为系统的静态传递特性方程，斜率K是常数。表示静态方程的图形称为测试系统的标定曲线。下图所示是几种标定曲线及其相应的曲线方程。图2.3标定曲线的种类标定曲线是反映测试系统输入x和输出y之间关系的曲线，一般情况下，实际的输入、输出关系曲线并不完全符合理论所要求的理想线性关系。所以，定期标定测试系统的标定曲线是保证测试结果精确可靠的必要措施。对于重要的测试，需在进行测试前、后都要对测试系统进行标定，当前、后的标定结果的误差在容许的范围内时，才能确定测试结果有效。2.3传感器原理在岩土工程中，所需测量的物理量大多数为非电量，如位移、压力、应力、应变等。采用电测方法时，必须将它们转换为便于应用的物理量（主要是电量，如电压、电流、电容、电阻等），这种将被测物理量直接转换为相应的容易检测、传输或处理的元件称为传感器，又称为敏感元件、检测器、转换器等。传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路3部分组成，如图所示。图2.4传感器组成框图传感器种类很多，分类方法也很多，岩土工程检测技术中常用的传感器，按被测参数分类，可分为位移传感器、压力传感器、速度传感器等，按工作原理分类，可分为电阻式、电容式、电压式、磁电式等，如下图所示。BGK-FGB-4420T型光纤位移传感器FGB1533-S-E型光纤应力传感器891-2型加速度传感器压电晶体传感器Fxg-81V型位移传感器BLR型拉压力传感器电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将被测的非电量转变成电阻值，通过测量电阻值达到测量非电量的目的。这类传感器的种类很多，大致可以分为电阻应变式、压阻式和热电阻式传感器。利用电阻式传感器可以测量形变、压力、位移、加速度和温度等非电量参数。应变式传感器电阻应变式传感器具有结构简单、体积小、使用方便、性能稳定、灵敏度高、测量精度高等诸多优点，因此是目前应用最广泛的传感器之一。它是利用电阻应变效应，由电阻应变片和弹性元件组合起来的传感器。通过测量电阻应变片的电阻值变化，可以用来测量位移、加速度、力、力矩、压力等各种参数。1、应变片的工作原理电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应。金属丝的电阻随着它所受的机械变形的大小而发生相应的变化的现象称为金属的电阻应变效应。由物理学可知：由材料力学可知，在弹性范围内，可得大量实验证明，在电阻丝拉伸极限内，电阻的相对变化与应变成正比，即K0为常数，各种材料的灵敏度系数由实验测定，一般用于制造电阻丝应变片的金属丝其灵敏系数多在1.7~3.6之间。2、应变片的构造和种类金属电阻应变片分为丝式应变片、箔式应变片和薄膜应变片3种。其中使用最早的是电阻丝式应变片，构造如图所示。电阻应变片必须被粘贴在试件或弹性元件上才能工作，黏结剂和粘结技术对测量结果有直接的影响，因此，粘结剂的选择、粘贴技术、应变片的保护等必须认真做好。图2.5应变片的构造1—基片2—电阻丝3—覆盖层4—引出线3、电阻应变片的特性实际应用中，选用应变片时，要考虑应变片的性能参数，主要有：应变片的电阻值、灵敏度、允许电流和应变极限等。 1）电阻应变片的灵敏系数 2）横向效应 3）温度误差及补偿（2）温度补偿方法◆电桥补偿法（也称补偿片法）◆应变片的自补偿法粘贴在被测部位上的应变片是一种特殊应变片，当温度变化时，产生的附加应变为零或相互抵消，这种应变片称为温度自补偿应变片。利用这种应变片实现温度补偿的方法称为应变片自补偿法。压阻达式传科感器金属电呜阻应变汉片性能无稳定、联精度较齐高，至鼻今还在染不断改狱进和发屋展，并拘在一些秀高精度饮应变式享传感器橡中得到瓶了广泛很的应用安。这类界应变片成的主要渗缺点是歪应变灵榴敏系数仔较小。迁而20茧世纪5闲0年代涛出现的枪半导体搞应变片构可以改券善这一梅不足，速其灵敏地系数比咐金属电糖阻应变品片约高番50倍珠，用半对导体应影变片的葵传感器样称为压杂阻式传雄感器，贯其工作跨原理是窑基于半露导体材妹料的压监阻效应缓。1、纲半导矩体的命压阻蒙效应半导孩体的踏压阻剥效应而是指肠单晶践半导盗体材工料在匹沿某胜一轴秤向受祝外力显作用林时，艺其电歇阻率记发生宇很大衣变化栋的现数象。慎不同源类型遣的半弃导体械，施悉加荷套载的病方向糟不同帖，压检阻效蜂应也朽不一律样。介目前居使用佳最多仁的是萌单晶阅硅半蓝导体尽。其膛应变蛋灵敏炎系数莫可表诱示为2、体班型半导测体电阻哲应变片半导闷体应奖变片明的主嘴要优蹦点是腊灵敏坑系数教比金督属电纸阻应宪变片娇的灵发敏系亩数大贞数十罩倍，砖通常罚不需巷要放考大器吗就可孔以直求接输躲入显歌示器榆或记踢录仪客，它寸的横得向效法应和撤机械喝滞后国极小结。但抖是，跪半导清体应捏变片窃的温欧度稳疏定性堂和线贿性度垒比金受属电亿阻应庙变片渣差很莫多，绍很难造用它外制作极高精拣度的却传感闲器，皆只能计作为机其他碎类型预传感捷器的帆辅助谨元件烈。近寇年来隆，由敏于半酿导体大材料袋和制截作技群术的斯提高迟，半昌导体爹应变英片的洋温度携稳定络性和蛇线性屈度都忧得到掌了改缘瑞善。3、扩蓬散型压沾阻式压严力传感训器为了架克服剑半导姨体应剑变片撑粘贴总造成段的缺泳点，捡采用光N型依单晶就硅为往传感励器的宰弹性奥元件馒，在饥它上嫩面直浮接蒸靠镀半饰导体途电阻竹应变配薄膜湖，制驴成扩神散型变压阻吸式传金感器驱。其绝原理疮与半师导体等应变纳片传雅感器截相同跟，不凑同之桶处是绪前者于直接兄在硅听弹性技元件徒上扩欢散出丙敏感瘦栅，晃后者傍是用咳粘结封剂粘自贴在蛾弹性闹元件暮上。扩散型肥压阻式炊压力传毕感器的真主要优译点是体肥积小，斗结构比固较简单角，动态任响应好臂，灵敏维度高，话能测出制十几帕痒的微压疮，长期谨稳定性挣好，滞域后和蠕恭变小，尾频率相纱应高，夸便于生刘产，成螺本低。动因此，秀它是一玻种目前最比较理捉想的、泥发展较项为迅速影的压力炮传感器厅。现在虎出现的录智能压烈阻式压两力传感赖器，将言传感器抢与计算抛机集成乖在同一秘硅片上膀，兼有晶信号检债测、处谦理、记谁忆等功睬能，从弱而大大杨提高了扎传感器膝的稳定叶性和测邻量精确稼度。4、症压阻玩式加丢速度田传感瓶器压阻影式加速坟度传疮感器如图串所示纵，它析的悬北臂梁柄直接详用单旺晶硅慈制成圆，4挑个扩再散电满阻扩蜂散在献其根望部的结两面窄。当畜梁的型自由敏端的挨质量缘瑞块受醋到加慨速度弓作用远时，文悬臂窃梁受棚到弯掩矩作阔用发品生变僻形产射生应愈力，僻使电荡阻值列变化劫。由浑4个芦电阻仿组成搬的电谜桥产奴生与猛加速卧度成浸比例碍的电传压输速出。图2.延10搭压阻联式加速所度传感颠器结构页简图电感计式传余感器电感革式传许感器灵是根监据电阳磁感弟应原捞理制半成的询，它属是将爬被测乎非电进量转赚换为煌线圈牺的自归感系筛数L或互待感系悦数M变化康的装课置，阻由于扒电感笛式传差感器参是将番被测进量的演变化柏转换杨成电这感量包的变惹化，欣所以背根据叮电感产的类溜型不随同，微电感抢传感质器可以分为柏自感次式（摧单磁脂路电侄感式肝）和吓互感富式（鸭差动乌变压再器式浸）两赶类。单磁害路电表感传盖感器单磁祥路电圈感传炸感器幸由铁烫芯、辩线圈杏和衔豆铁组厚成，包当衔泊铁运镜动时饼，衔巾铁与迅带线清圈的壶铁芯蜜之间画的气及隙发嚷生变酒化，兵引起窗磁路懂中磁臂阻的枝变化裹，因旺此，腰改变夏了线街圈中炊的电续感。茄线圈贤中的布电感秩量L顾可按弯下式始计算申：上式箩表明碗，电机感量防与线啦圈的筒匝数扰平方再成正厚比，锤与空注气隙蛮有效弄导磁异截面胡积成虾正比庸，与凉空气阀隙的凉磁路代长度愈成反雷比，倚因此太，改登变气研隙长介度和村改变畜气隙昂截面凳积都判能使野电感录量变瞎化，枯从而偿形成祥三种幼类型港的单夹磁路环电感痰传感岛器。区它可奖做成缘瑞位移仗的电槐感式版传感娘器和凭压力渐的电企感式牛传感霸器，独也可杂做成搞加速果度的杀电感塑式传堡感器送。差动蔽变压糕器式蚊电感晕传感拆器差动丹变压维器式鼠电感恒传感拨器是晴互感律式电质感器话中最脑常用润的一麦种。找其原粥理如寸图所胶示。(a)说原理饺图吸（b）您等效电申路图图2.必12鬼差动县变压器述式电感门传感器债原理图凳和等效牧电路图电容式警传感器熟、压电强式传感躬器和压睛磁式传尿感器电容式钻传感器电容降式传磁感器马是以递各种处类型淋的电宽容器滴作为例传感准元件按，将煌被测食物理秧量或榜机械也量转含换成家为电货容量与变化痛的一汇种转负换装胀置，选实际我上就拖是一叛个具瞧有可锅变参榨数的域电容谊器。出广泛蜂用于秀位移对、角胡度、气振动检、速学度、首压力卖、介铁质特份性等挽方面生的测黄量。线最常社用的乒是平级行板蚀型电云容器迫或圆拘筒形婆电容留器。平行详板型姿电容驾器是泊有一纸块定脖极板避与一娘块动阔极板顽及极胃板间陵介质抬所组君成，纷其电存容量茅为：上式表绢明，如她果保持巩其中两崖个参数躺不变，蚊只改变督其中一近个参数乖，则电亏容量C闯就是该羡参数的垄单值函削数，就璃可把该鲜参数的丙变化转宝换为电丝式容量的裂变化。比由此原遗理，电拼容式传酱感器分移为极距拉变化型拜、面积辨变化型群和介质白变化型纽奉三类。它们的突灵敏度扒分别为填：极距影变化务型面积尊变化超型式中膊、b末为电嫩容器蹄的极舌板宽趣度。电容殃式传血感器榴的输筹出是仙电容香量，炸尚需饼有后肯续测伏量电源路进女一步却转换阵为电临压、替电流冰或频潜率信杆号，锤利用瓦电容专的变填化来蜂取得兼测试倚电路战的电俘流或胞电压滩变化沟的常象用电收路有住：调耐频电满路、厅电桥仗型电未路和南运算累放大敞电路栏。其屠中，霸以调索频电铺路用我得较室多，原其优前点是教抗干白扰能郊力强爪、灵拴敏度纵高、毛但电来缆的盼分布木对电匹容输口出影拼响较雹大，危使用街中调箭整比馅较麻载烦。压电式倒传感器压电式羽传感器背的工作遵原理是猛基于某具些介质择材料的下压电效它应，利矮用压电菜效应制寺成了电兄势型传太感器，压是典型拼的有源坏传感器挣。当材苗料受力捞作用而唉变形时愿，其表素面会有金电荷产脸生，从锦而实现窑非电量钻测量。础压电式隆传感器垦具有体零积小、蜂重量轻爆、结构箭简单、章工作可味靠、动果态特性谢好、静以态特性筒差的特版点，因悉此在各惑种动态坚力、机俗械冲击类与振动谊测量，税以及声旨学、医史学、力局学、宇趁航等方旷面都得股到了广产泛的应衰用。1、压品电效应冶及压电良材料压电式依传感器述的工作带原理以说晶体的罢压电效早应为理故论依据喊。某些呀电介质拥，当沿立着一定食方向受嫩到压力创或拉力颜作用而累变形时帜，其内梳部就会涂产生极踪蝶化现象拦，其表芒面上就体会产生咬电荷，外若将外掏力去掉湿时，它锯们又重企新回到炸不带电扭的状态仅，这种盐现象就仁称为正既压电效润应（机坑械能转室为电能矛）。相砖反，当太在电介哪质极化仓方向施侵加电场剖，这些册电介质碰也会产钢生变形附，这种礼现象称艘为逆压犬电效应规（电致稼伸缩效朱应）。吹具有压甲电效应毅的材料带称为压酷电材料纳，它能振实现机胸—电能笛量的相包互转换孔。在自竭然界中慎大多数倍晶体具纺有压电拜效应，循但压电荷效应十讽分微弱鲜。随着富对材料旦的深入谜研究，割发现石亏英晶体傅、钛酸斩钡、锆莫钛酸铅书等材料耗是性能孙优良的脚压电材缺料。2、压辆电传感栽器的应鼓用压电冶传感秃器从瓦它可强测的崇基本正参数伙来讲按是属奇于力姜传感失器，剑因此虏，应煮用最肝多的拘是测握力，励但是费，也健可测搬量能对通过酬敏感唉元件枣或其窃他方右法变队为力衔的参竖数，远如位盒移、守加速拜度等红，尤携其是尺对冲挡击、灰振动演加速恼度的老测量狡。1）压帮电式加废速度传席感器如图所络示，测寸量时，剪将传感素器基座拒与试件品刚性固惰定在一控起，当规传感器忽受到振尼动时，隐质量块坊就有一洞正比于趣加速度脊的交变剂力作用列在压电请元件上兼，由于构压电效遵应，因声此就产压生了交鼓变电荷束（电压叛），传锦感器的债输出电糕荷与试混件的加狗速度成勺正比，总输出电趴量由传面感器输签出端引佳出，输密入到前轻置放大致器后就患可以用者普通的搜测量仪挤器测出拌试件的俊加速度相，如在奏放大器植中加进妄适当的介积分电阴路，就滤可以测欺出试件烈的振动葡加速度敌或位移唯。图2啊.1掠5波压电瞧式加宾速度拌传感踪蝶器结霉构图2）茶压电闯式测羽力传瘦感器如图所拘示是压抢电式单及向测力型传感器微的结构群图，主直要用于斧机床动画态切削否力的测挺量，上朽盖为传鼠力元件左，当外予力作用疗时，它桥将产生坏弹性变当形，将敢力传递马到石英火晶片上挑，石英奋晶片采园用xy搬切型，凝利用其蜂纵向压惩电效应持，通过海x方向果受力的金压电系岗数实现坛力—电泡转换。压磁式鞭传感器压磁式煮传感器总是测力非传感器衬的一种镰，它利脆用铁磁炉材料的射压磁效掉应，即近当铁磁亚材料受晕到外界下机械力稻的作用屈后，其蹦内部产垃生机械粗应力，淘从而引拔起铁磁少材料的彼磁导率归改变，瘦这种现然象称为漠压磁效币应；如才果在铁殊磁材料壶上有线破圈，由需于导磁女率的变辅化，将属引起铁老磁材料庭中的磁削通量的哑变化，廉磁通量六的变化及则会导厌致线圈萝上自感赖电势或木感应电烫势的变煤化，从伏而将力侵转换成谦电信号陈。铁磁厨材料编的压拴磁应贺变灵旗敏度侧表示肤为：压磁呼应力赢灵敏巧度定盖义为财：单肿位机瓶械力嗓所引劲起的铁磁导隐率相斥对变炮化，楼即：我们利饿用以上有介绍的仔关系可步以做成当压磁传昌感器，无经常用敌来测量罩压力、咐拉力、验弯矩、庭扭转力瓣，这种盐传感器麻输出的却电参数铺为电阻怒抗或是还二次绕维组的感注生电势停，即有它如下变索换链：压磁式律传感器日可整体健密封，颠因此具尼有良好硬的防潮攻、防油辉和防尘煎等性能糠，适合御于在恶险劣环境杏条件下在工作，看此外，知还具有盼温度影结响小、败抗干扰桥能力强拢、输出背功率大判、结构伏简单、牙价格较鞋低、维辽护方便今、过载优能力强辣等优点斜。其缺崖点是线写性和稳昨定性较栗差。光纤杠传感坑器光纤传魂感器是豪基于光恭导纤维惨的新型咏传感器伶，起源袍于光纤终通讯技具术，它醒的应用牛是传感蜻器领域县的重大梳突破。葛在光通鞭讯利用袜中发现周当温度暂、应力放等环境隙变化时崖，引起演光纤传吊输的光秃波强度疮、相位券、频率棉、偏振保态等变谁化，测覆量光波臂量的变陪化，就梢可知道猾导致这洞些变化炸的温度静、应力黎等物理鞠量的大授小，根米据这些跳原理便男可研制复出光导翼纤维传鄙感器。楼到目前雪为止，倍光纤技奴术主要依用于光绪纤通讯匠、直接秃信息交师换，把翻待测的驻量和光顺纤内的富导光联蓝系起来错，形成遮光纤传教感器。糕它与传分统传感听器相比说具有许雹多优点邮，目前砌已研制谜了多种始不同的链光纤传银感器用朗于磁、渣声、压萍力、温酒度、加佛速度、阅位移、洲液面、叼扭矩、跳应变等贺物理量债的测量苏，解决宣了以前挠认为难教以解决恼、甚至匆不能解性决的技吉术难题共。光导纤铲维的结制构和导旋光原理1、着光纤嫂的结乱构光导被纤维穿，简篮称光格纤，用是一汁种用玩于传检输光刺信息勤的多打层介制质结垫构的者对称咳圆柱片体，轨结构馅如图恩所示守：纤芯汗的主凉要成拣分为排二氧抖化硅炉，其触中含漆有极醒微量碑的掺鸦杂剂央，一耽般为胡二氧卡化锗毁，用狱以提酸高纤六芯的棋折射旗率，起形成续全内腊反射妹条件绪的弱州导光墓纤将功光限砖制在过纤芯霞中。涂覆层击一般为轨环氧树其脂、硅灭橡胶等针高分子念材料，林用于增誓强光纤贱的柔韧开性、机房诚械强度细和耐老咸化特性净。而有渗些类型翁的光纤拴传感器渠由于使华用的场秘合不同斑需要对提普通光乘纤做些盗加工处鞠理，使喜其对特靠定的信土号更加咬敏感。陈光纤的服最外层衫加上一狐层不同醒颜色的美塑料套写管，一每方面起宣到保护途作用，记另一方颗面以颜祝色区分痒各种光亡纤。可枯以将许申多条光库纤组成由光缆，卖光缆中竟的光纤飘数少则野几根，厉多则几不千根。膀光缆主初要用于前通讯。2、光旅纤的导末光原理根据光冤的折射稼定律，舍光折射迟和反射用之间的坡关系为车：当光线悄的入射晓角增大到妖某一角洪度时，屑透射绪入光疏物质停的光线那的折射赛角折射块光沿忍界面衬传播暑，称屈此时计的入端射角为临束界角槽，大膝于临颜界角诱入射盐的光孝线在诵介质棉交界地面全走部被汇反射宗回来判，即授发生岗光的着全反棉射现交象。无临界泡角由厌下式辣确定怎：由上畏式可邪知：万临界坏角仅与拍介质竿的折包射率朽之比疑有关屋。利用继光的守全反民射原阁理，祸只要魄使射恐入光拼纤端缘瑞面的贿光线威与光扰轴的顽夹角朴小于恭一定大值，像使得客光纤逗中的脑光线净发生音全反陆射时爷，则火光线营射不从出光割纤的无纤芯之，如稍图2辅.1广9所侵示。光线钞在纤路芯和止包层年的界碰面上冤不断撑地发占生全版反射卧，经伶过若袍干次哪的全肃反射月，光匠就能孕从光鹿纤的予一端嫩以光筐速传夫播到洞另一艇端，界这就萌是光煌纤导允光的涉基本右原理京。图2.文19眠光在光皮纤中的锯全反射光纤传束感器基惰本原理译及类型1、朝光纤倡传感万器基赖本原村理光纤慰传感罩器的检基本蜂原理犁是将虾来自效光源没的光窃经过罪光纤抓送入辽调制公器，插使待递测参岭数与外进入劫调制古区的钟光相漠互作疾用后肯，引哲起光掌纤传宝输的离光波基强度废、相狐位、窜频率添、偏笼振态缴等发归生变胶化，叫称为盖被调宋制的服信号原光，长再经火过光铅纤送逃入光排探测歇器，唱经过页解调滑器解月调后盖，获刃得被葡测参起数。2、歉光纤深传感柱器的烛类型光纤传境感器可赵以分为丈功能型涝、非功诊能型和胁拾光型六三大类常，如图露所示：1)功胶能型，籍如上图书所示，倾光纤在刃其中不帆仅是导中光媒质翻，而且醋也是敏垃感元件优，光在资光纤内咐受被测河量调制撕。此类播传感器缺的优点法是结构乡丰紧凑、笨灵敏度钢高，但山是，它腰需用特烈殊光纤恨和先进惜的检测瓣技术，耗因此成谣本高。2）亦非功戴能型盯，光久纤在蔑其中蚀仅起钞导光姿作用滋，光银照在享光纤宽型敏诵感元番件上埋受被转测量船调制家。光蝇纤与菊普通究传感厘器中遇的导紧线作竖用相秩当，躬因而径不能鸽称为鬼严格样意义腐上的挂光纤棕传感情器。垮它成镜本低出、比冤较容垃易实咳现、徐但灵锣敏度静也较铜低，锈应用洪于对挤灵敏恶度要扩求不孟太高凶的场症合。3）拾圈光型，纲用光纤那作探头但，接收索由被测伙对象辐速射的光催或被其仁反射、罩散射的手光。光纤传热感器的萌特点1）移质量趋轻、参体积零小2）神灵敏你度高3）耐旦腐蚀4）婚抗电茶磁干毁扰5）绝房诚缘性能撤高6）段传输父频带怨较宽7）具使用爹期限筐内维闷护费劣用低光纤传跑感器的勿应用作为障20皆世纪杆70冬年代家中期岁出现内的一若种新学型传旗感器神，光薯纤传区感器福是对菜以电尖信号陆为基胃础的吩传统馆传感阔器的递变革越。通验过前项面对医光纤毒传感剥器工衰作原臣理及闹特点色的介黎绍可停知，洒光纤个可以症被应未用到宁很多杨领域触，目惯前的肺工程奴应用再中，抢光纤昼可以漏构成敬位移汁、应烧变、村压力穿、速党度、砍加速兵度、爽转矩眉、角悦速度孤、角铜加速购度、营温度汪、电浑流、侍电压久、流努量、侨流速掉，以律及磁来、光例、声已、射惰线等帅近百役种物流理量既检测抖的传掠感器便，所腰以光洞纤传咽感器企可以狼被称帜为万何能传迎感器驳。当生然，沫光纤理传感亲器在炼开发巴过程饥中还换有不蛋少的戒实际园困难蚕，如犯噪声晒源、沸检测墓方法首、封婚装、肿光纤覆的被反覆等土问题项。因旋此，抢光纤冒传感华器的黑实用刮化研旋究还益在进月行中主。下面赶介绍轿一种讲较为越实用寻的光拣纤位芦移传脾感器般。如到图所沃示为稍光纤胁位移金测量纷的原请理图责。光暂纤作旅为信钓号传心输介日质，腊起导凡光作竹用。捆光源相发出导的光苦束作膀为信沸号传蒙输介顾质，匹起导敢光作贸用。霞光源奴发出伶的光攀束经修过光骄纤1纽奉射到跳被测炼物体竞上并饼发生浅散射怜，有捞部分瓶光线览进入摇光纤谦2并佩被光浑电探博测器产件接秧收，候转变蓄为电少信号便。由械于入漆射光陕的散孝射作呼用随徒着距景离x绢的大欢小而洒变化烛，所碗以进贷入光售纤2撑的光响强也狠会发巴生变勾化，辜光电绩探测沙器转寨换的万电压梁信号涂也将坊发生断变化链。时俭间证效明：而在一耐定范击围内倚，光漆电探汇测器陕件的乔输出朝电压透U与愈位移拴量x熔之间形呈线邀性关遣系。筒在非艇接触救式微兰位移骆测量锐、表岗面粗廊糙度泻测量躁等场建合采览用这眼种光炕纤传心感器督是很常实用腰的。图2.弹21遭光纤卡位移传鱼感器2.话3.掌5.青钢弦滨式传掉感器基本型原理岩土工钞程测试嫩中常用万钢弦式帖应变计日、压力乳盒作为虑量测传阅感器，东其基本阿原理是益由钢弦做内应力贵的变化只转换为害钢弦振番动频率塞的变化闻，钢弦缸应力与该振动频溪率的关意系为：钢弦式纽奉压力盒压力艘盒是洪常见葛的测隙试土当、岩承石压绕力的搏传感供器，喷钢弦锋式压咸力盒携做成冠后，殿为治定值角，钢柔弦频进率只探由张唇拉应框力确良定，爹张拉贤应力叔取决垦于外瞒力P充，钢报弦频翠率与指薄膜充所受岂压力液P满伸足关改系钢弦得式传振感器寇主要罚有钢钳筋应登力计败、压井力盒岂、表牲面应贞变计蝇、孔洒隙水功压力还计等名，其迈主要浑优点友是构转造简寄单，斩受温和度影盏响小除，易元于防带潮，江在岩颠土工历程中墨、地交下工尝程监勾测中蔬得到挨广泛主使用置。钢弱弦式搬传感驼器的爱钢弦黎振动晴频率咳由频哪率仪王测定森。根墨据钢斥弦式戴传感露器在样岩土引工程遗中使佩用后她的测江定的敲频率桃就可育以得齐到压月力、执应变洒等物箱理量故。传感热器的索选择惕和标稀定传感怪器的呢选择应遵循扣的一般减原则是木：1）畅根据夺测试逼对象倾、实泽际条勿件、岂测试睬方式璃确定寸传感滩器的厚类咽型；2）传镰感器的消灵敏度救和精确朽度应满联足测试额的要求墓；3）陷传感茫器的阔频率看响应爽特性妹应满选足测袋试的供要求裁。4）远传感晚器在匀线性僵范围概内工扎作5）传背感器具碰有良好誓的稳定苍性6）传脆感器除甜满足技尝术要求测外，应辣尽可能薪满足体界积小、臂质量轻丈、结构渠简单、纵价格便殿宜、易累于维修忆、易于匹更换、狮便于携得带、通粘用化和惰标准化夹等条件盗。传感器屈的标定传感李器的佳标定攀，就持是通江过试南验建佳立传贫感器方输入绿量与违输出谱量之雪间的皇关系挨，即商求取挨传感朗器的共输出屋特性效曲线坝（又缘瑞称标择定曲阅线）别。由信于传饭感器漫在制柳造上葬的误从差，惨即使铃仪器寸相同免其标亩定曲柄线也侵不尽雷相同障。因舱此，牲传感飞器必贡须在灿使用趋前进利行标尊定。糊另外居，经奖过一帖段时轿间的宇使用刃后应疯对传袍感器辉的复瘦测，醉这种匆再次挣标定较可以霞检测自传感许器的瓜基本修性能鸡是否歪发生执了变伙化，私判断站其是弓否可船以继渣续使加用。呢对可咬以继呀续使拴用的薯传感见器，位若某掉些指伍标（建如灵鞠敏度惨）发特生了容变化盏，应蔽通过稍再次决标定韵对原互始数勾据进丛行修通正或屠校准姜。传胆感器尾的标旺定工讨作由橡具有各资质评的计授量部姨门按驼照有茫关规略范完消成，冒并对绑使用船单位咽具有日相应屑的标怨定结娇果证编明。2.便4计速算机善辅助荷测试罚系统予基本猾原理交及其脏特点基本软原理计算机规技术与慌原有测圆试技术虚相互渗参透、融榜合产生吩了一门泥新兴的迫测试技共术—计丸算机辅隙助测试抽系统，旱简称现撕代测试什系统，陷它由计佳算机和盯若干台虹测量仪屑器组成蝴自动测肥试系统签，可对卧生产过烈程中的裙参数进秤行在线攻（实时蜜）自动看测量。茫它集数行据采集屯、数据演处理和幅测试控州制于一级体，可掠充分发溜挥计算包机和各匆种设备社在独立敲使用中委不可能证发挥的宋潜力，梢有自动挡、快速在、方便蚕、灵活老、测试蝇精度高奖、测试笑费用少易等优点茧，因而悠稳定可罗靠、检渴测精确龙、功能脊丰富。尽计算机贯辅助测席试系统绕在组成排方式上沉可以分迟为积木光型和集鼓中型两削大类，掀集中型枕与积木往型测试挽系统相案比，有标测量和哀处理速乏度快、阿硬件较岁少而测创试功能兄强的特迫点。如刮下图所逆示是集烟中型测宝试系统档的原理贤框图。图2.北22帖集中型磁计算机等测试系抬统特点计算响机辅触助测啄试需栽要有开如下孔一般印系统束所不受具备僵的特亿点：1）旱随着备应用覆软件炼的开穴发，稍功能阴可以航不断尤扩展疲，形向成水讨平更示高的堆计算威机辅就助测尖试系开统2）完便于嫁测试密后记落录数颠据与券图形级的多扬重反婚复处宫理3）否同时归或依伯次对使多个视信号量进行亡在线将实时误高速困动态圣测试4）投实时障进行巧各种阀数据面处理顶、信衫号交遇换与粉复杂肌过程太控制5）通能够饱对被酬测对韵象进蛋行故隆障的漏检测脉测试碍或诊颂断测声试2.5阁误差与体数据处亭理测量乳误差误差的订分类被测对并象某参水数的量融值之真穗实大小义是客观动存在的脉，由于犁使用的岗仪器设俯备、测牵量方法绪、周围博环境、哭人的因眠素等条刷件的限