電測法基本原理

關(guān)于電測法基本原理1第1頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月2一.電阻片簡述電阻應(yīng)變片是由Φ=0.02-0.05mm的康銅絲或鎳鉻絲繞成柵狀(或用很薄的金屬箔腐蝕成柵狀)夾在兩層絕緣薄片中(基底)制成。用鍍銀銅線與應(yīng)變片絲柵連接，作為電阻片引線。第2頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月3電阻片簡圖

第3頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月4二.電測法基本原理

實驗時，將應(yīng)變片粘貼在試件表面需測應(yīng)變的點處和方向上，當(dāng)該點沿應(yīng)變片方向產(chǎn)生應(yīng)變時，應(yīng)變片也隨之變形，致使應(yīng)變片的電阻值產(chǎn)生一個變化量ΔR。

第4頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月5

實驗證明，在一定范圍內(nèi)，應(yīng)變片的電阻變化率ΔR/R與應(yīng)變ε成正比，即：

應(yīng)變方向K：應(yīng)變片的靈敏系數(shù)。第5頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月6三.應(yīng)變儀電橋原理第6頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月7設(shè)A、C間的電壓為U，則流經(jīng)電阻R1的電流為：R1兩端的電壓降為：第7頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月8同理，R3兩端的電壓降為：所以，B、D端的輸出電壓為：第8頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月9當(dāng)輸出電壓△U=0時，稱為電橋平衡。

由上式可知，電橋的平衡條件為：第9頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月10設(shè)電橋在接上電阻R1，R2，R3，R4時處于平衡狀態(tài)，那么，當(dāng)上述各電阻分別改變△R1，△R2，△R3，△R4時，則電橋的輸出電壓為：第10頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月11將電橋平衡條件代入上式，并略去高階小量得：

上式代表電橋的輸出電壓與各橋臂電阻改變量的一般關(guān)系式，稱為電橋輸出公式。第11頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月12一般應(yīng)變片標(biāo)準(zhǔn)阻值120歐姆，即代入后得到：第12頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月13四.全橋接線法

在測量時,將粘貼在試件上的四個相同規(guī)格的應(yīng)變片同時接入測量電橋，當(dāng)試件受力后，設(shè)上述應(yīng)變片感受的應(yīng)變分別為ε1、ε2、

ε3、ε4，相應(yīng)的電阻變化率分別為△R1、△R2、△R3、△R4，則電橋的輸出電壓為：第13頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月14第14頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月15五.半橋接線法在進(jìn)行測量時，只在電橋的A、B和B、C間接應(yīng)變片，而在A、D和D、C間則應(yīng)用應(yīng)變儀內(nèi)的兩個阻值相等的固定電阻。第15頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月16

R1=R2=R，R3=R4，第16頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月17第17頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月18六.溫度補償片

在實驗中,如果溫度發(fā)生變化,應(yīng)變片的阻值將隨之改變,故測量結(jié)果中也將包括溫度改變引起的虛假應(yīng)變。為了消除溫度的影響，常采用補償片法。即在與被測試件材料相同的另一試塊上，粘貼上與工作片型號相同的電阻片，并放置在與被測試件相同的環(huán)境下，且不受力。第18頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月19溫度補償片接法第19頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月20加載后：

工作片的應(yīng)變：ε1=εA+εt補償片的應(yīng)變：ε2=εt由于采用半橋接法，由式子εds