动态应变测量实验报告

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篇一：应变测量实验报告

一、实验目的

1、学习应变片粘贴、使用的基本方法

2、学习电桥的联线方法及电桥的测量原理和特点

3、学习使用ws-3811应变仪测量应变的基本方法

二、实验原理

利用惠斯登电桥原理进行测量

三、实验仪器

微型计算机、ws-3811数字式应变仪、桥盒、应变片及其附件

四、实验内容

1.选择与桥盒内置电阻相匹配的应变片；

2.用砂纸打磨钢片表面测点，使测点表面平整、光洁，并做清洁处理；

3.用胶水把应变片和转接片贴到测点上，尽量使应变片与被测物紧密贴合，如图1所

示；

4.放置几分钟，使它自然干燥；

5.如图2把导线接到桥盒插头上；

6.打开应变数据采集程序，进行测试和设置：应变量程设置为±40000με，滤波频率

设置为20hz，界面如图3；

7.校准仪器，选择“自动校准”，设置界面如图4所示；

8.动态应变数据采集。把桥盒连接到试验仪上，试验仪已与电脑连接。把被测金属长

片的一端用手按在桌沿，使它伸出桌面。设置好参数，点击“开始示波”，此时波形为一条直线，说明连接正常，再用手拨动金属长片伸出桌面的那一端使它振动，这时波形如图5，操作界面如图5所示；

9.截图，保存数据。实验完成。

五、实验结果

实验结果如图5所示

六、思考题

1.半桥接法应用于两个应变片，1/4桥接法应用于一个应变片，前者的桥盒上多接了一根两个应变片的共用线，少了一个短接插片。

2.清零操作是为了使开始的电压偏移量变为零，而校准的目的是使测试值更加精确，减少仪器的误差。

篇二：测试技术实验报告(含实验数据)

机械工程测试技术基础

实验报告

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实验一电阻应变片的粘贴及工艺

一、实验目的

通过电阻应变片的粘贴实验，了解电阻应变片的粘贴工艺和检查方法及应变片在测试中的作用，培养学生的动手能力。

二、实验原理

电阻应变片实质是一种传感器，它是被测试件粘贴应变片后在外载的作用下，其电阻丝栅发生变形阻值发生变化，通过阻桥与静动态应变仪相连接可测出应变大小，从而可计算出应力大小和变化的趋势，为分析受力试件提供科学的理论依据。

三、实验仪器及材料

QJ－24型电桥、万用表、兆欧表、电烙铁、焊锡、镊子、502胶、丙酮或酒精、连接导线、防潮材料、棉花、砂纸、应变片、连接片。

四、实验步骤

1、确定贴片位置

本实验是在一梁片上粘贴四块电阻应变片，如图所示：

2、选片

1）种类及规格选择

应变片有高温和常温之分，规格有3x5，2x4，基底有胶基箔式和纸基箔式。常用是3*5胶基箔式。2)阻值选择：

阻值有120欧，240欧，359欧，500欧等，常用的为120欧。

3)电阻应变片的检查

a.外观检查，用肉眼观察电阻应变是否断丝，表面是否损坏等。b.阻值检查：用电桥测量各片的阻值为配组组桥准备。4)配组

电桥平衡条件：R1*R3=R2*R4电桥的邻臂阻值小于0.2欧。

一组误差小于0.2%。在测试中尽量选择相同阻值应变片组桥。

3．试件表面处理

1)打磨，先粗打磨，后精细打磨a.机械打磨，如砂轮机b.手工打磨，如砂纸

打磨面积应大于应变片面积2倍，表面质量为Ra=3.2um。应成45度交叉打磨。因为这样便于胶水的沉积。

2)清洁表面

用棉花粘积丙酮先除去油污，后用酒精清洗，直到表面干净为止。

3)粘贴。涂上502胶后在电阻应变片上覆盖一薄塑料模并加压，注意电阻应变片的正反面。反面涂胶，而正面不涂胶。应变片贴好后接着贴连接片。4)组桥：根据要求可组半桥或全桥。5)检查。

用万用表量是否断路或开路，用兆欧表量应变片与被测试件的绝缘电阻，静态测试中应大于100m欧，动态测试中应大于50m欧。6)密封

为了防止电阻应变被破坏和受潮，一般用Ab胶覆盖在应变片上起到密封和保护作用，为将来长期监测做好准备。

实验心得：

电阻应变片的粘贴是一个需要细心以及耐心的过程吗，实验中很好的锻炼了我们的动手实践能力。使我们对基本的粘贴工艺有所了解，为以后从事工作或科研奠定基础。

实验二静态应变测量

一、实验目的

1．通过实验掌握静态应变测量方法2．熟悉静态应变仪的使用方法3．学会静态应变测量数据处理方法

二、实验仪器

1．Ts3861型静态应变仪静态应变仪2．等强度梁3．加载杆4．砝码

三、实验仪器工作原理

本仪器由精密恒流源,多路切换开关,前置放大器,低通滤波器,

A/D转换器,单片机,显示电路,电源等部分组成见方框图。

本机桥路激励采用恒流源模式,电子开关切换测点,电路新颖,工作合理。图2为单片工作简图，图3为其中一路的等效电路

图中

Rk——切换开关等效电阻

RL——应变片引线电阻Rg——应变片电阻Ib——恒定电流源

在图3回路中,电流恒定不变,信号从c点输出。开关等效电阻Rk的影响被排除,引线电阻RL固定不变,对输出无影响,也无需长导线修正。只要测出ΔRg即等效了应变的测量。

根据应变片原理

由于采用恒流激励则

由上式可见u和K为常数。只要测出Δu就可换算成相应的应变值,这里不存在非线性误差。

本仪器桥路平衡采用初值扣除的方法,测量前将每个测点桥路不平衡值即初始值显示存贮,在随后测量中将该点初值扣除,实现了自动平衡的功能。为简化操作，本机仅用5只按钮实现通道选择，数据发送,初值显示,测量值显示等基本功能,具有简单易学，使用方便。对于桥路形式,应变片阻值及灵敏系数等使用频度较低的功能采用硬件方式,具有一目了然,不易出错的特点,更适合教学实验使用。当使用计算机控制时,一切功能均由鼠标控制,具备虚拟仪器的特点。

四、实验步骤

1．全桥测量方式组桥及连线

等强度梁上已贴好4片应变片（R1、R2、R3、R4），已密封，按全桥方式组桥并连接

在Ts3861型静态应变仪静态应变仪的第1通道接线端子上

2．Ts3861型静态应变仪设置1)确定桥路电阻

根据应变片的阻值拨入相应的代码,“1”表示120Ω,“2”表示350Ω,“3”表示500Ω,“4”表示1000Ω。2)设置灵敏度系数K

对照应变片灵敏系数(由应变片生产厂提供)拨入相应的数值。例如:应变片灵敏系数K=2.1,开关应设置为“210”。3)选择桥路形式为全桥在后面板上选择桥路形式3．显示初始值

测点接线完毕,按“初值”钮,仪器显示该点桥路的初始值,按通道选择钮,使每个测点桥路的初始值都显示一遍,显示的同时也存贮各路初值。4．测量

按“测量”钮,未加信号时各测点应显示全零,仪器已将初值自动扣除,某测点扣零后仍有数字,可重复操作4,5步使其显示在±2字以内,若某测点开路(未接任何桥路或有断线),则仪器显示闪烁。

5．分别加1kg、2kg、3kg、4kg、5kg砝码对应读取应变值，并记录到实验报告

篇三：光纤光栅动态应变测试实验

实验二光纤光栅动态应变测试实验

一、实验目的

当简支梁受外载荷情况下，学会用光纤光栅传感器测量其表面某点的应变，加深对光纤光栅动态应变测试的理解。在实验过程中采集数据，分析并处理数据，并做时域分析。

二、实验设备

ws-ZhT2型振动综合教学实验台

光纤光栅解调仪

光纤光栅焊接机

光纤布拉格光栅（Fbg）

三、实验原理

在材料力学中，由梁弯曲变形的基本公式得：

?=my（1）Iz

矩形截面，惯性矩

b3hIz=（2）12

由胡克定律可知：

?=e?（3）

注：45号钢弹性模量e=209gpa

应力应变引起光栅布拉格波长漂移可以由下式给予描述：

Δλbε?λb?1?pe?Δε?kεΔε（4）

式中，pe为光纤的弹光系数，kε为应变ε引起的波长变化的灵敏度系数。对于带有中心反射波长λb，的典型的石英光纤，轴向应变ε和波长漂移Δλb有如下关系：

Δλb/λb=0.78ε（5）

说明：1nm=10pm1pm≈1με

3

四、实验内容与步骤

1测量出简支梁的长宽高以及所测点在的位置，根据公式（1）、（2）、（3），给出在激励F作用下所测点对应的应变该变量ε，即F与ε的关系。

2在静载荷下采集波长，求得波长的平均值?0

3在同一频率下分别施加F1、F2、F3，分别采集所对应的波长?1、?2、?3，求出波长变化量??1、，然后分别代入（5）式中计算得应变ε1、ε2、ε3??2、??3（??=?-?0）

3每一实验小组分别选三个频率，分别在每个频率下施加F1、F2、F3，通过采样、计算后得到应变ε1、ε2、ε3。

4绘出时域上的应变图，进行频谱分析，观察频谱图中频率大小是否与实验中所给频率大小相同，分析时域图中应变变化与力的变化的关