《電測(cè)法基本原理》PPT課件

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1、電測(cè)法基本原理1一.電阻片簡(jiǎn)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。2電阻片簡(jiǎn)圖3實(shí)驗(yàn)時(shí)，將應(yīng)變片粘貼在試件表面需測(cè)應(yīng)變的點(diǎn)處和方向上，當(dāng)該點(diǎn)沿應(yīng)變片方向產(chǎn)生應(yīng)變?時(shí)，應(yīng)變片也隨之變形，致使應(yīng)變片的電阻值產(chǎn)生一個(gè)變化量ΔR。二.電測(cè)法基本原理4l電阻應(yīng)變計(jì)法的原理及應(yīng)用電阻絲:電阻應(yīng)變片：Ｋ片—靈敏系數(shù)，≈2.0Δl123455電阻應(yīng)變片：Ｋ片—靈敏系數(shù)，≈2.012345絲繞式應(yīng)變片1—覆

2、蓋層2—基底3—引出線4—粘結(jié)劑5—敏感柵6實(shí)驗(yàn)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?chǔ)懦烧?，即：?yīng)變方向K：應(yīng)變片的靈敏系數(shù)。7一般，K片≈2.0，R=120Ω，ε<1000×10-6，所以ΔR=K片εR<2.0×120×1000×10-6=0.24Ω需要用專用的儀器——電阻應(yīng)變儀89三.應(yīng)變儀電橋原理U10設(shè)A、C間的電壓為U，則流經(jīng)ABC的電流為：R1兩端的電壓降為：U11同理，R4兩端的電壓降為：所以，B、D端的輸出電壓為：12當(dāng)輸出電壓△U=0時(shí)，稱為電橋平衡。由上式可知，電橋的平衡條件為：13

3、設(shè)電橋在接上電阻R1，R2，R3，R4時(shí)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(shí)，則電橋的輸出電壓為：14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。15一般應(yīng)變片標(biāo)準(zhǔn)阻值120歐姆，即代入后得到：16△UR1R2R4I1,2I3,4ABCDR3U＞A/Dε儀∵∴記：—儀器的靈敏系數(shù)。17△UR1R2R4I1,2I3,4ABCDR3U＞A/Dε儀K：應(yīng)變片的靈敏系數(shù)。18四.全橋接線法U19在測(cè)量時(shí),將粘貼在試件上的四個(gè)

4、相同規(guī)格的應(yīng)變片同時(shí)接入測(cè)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：20應(yīng)變儀顯示的讀數(shù)為：調(diào)整K儀的值，使二者相等，得：21五.半橋接線法在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，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(gè)阻值相等的固定電阻。22R1=R2=R，R3=R4，其電阻值固定不變，所以：23得到半橋接法的應(yīng)變儀讀數(shù)為：代入全橋接法的應(yīng)變儀讀數(shù)公式24六.溫度補(bǔ)償在實(shí)驗(yàn)中，如果溫度發(fā)生變化,應(yīng)變片的阻

5、值將隨之改變,故測(cè)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(bǔ)償片法。即在與被測(cè)試件材料相同的另一試塊上，粘貼上與工作片型號(hào)相同的電阻片，并放置在與被測(cè)試件相同的環(huán)境下，且不受力。25溫度補(bǔ)償片接法26加載后：工作片的應(yīng)變：ε1=εA+εt補(bǔ)償片的應(yīng)變：ε2=εt27由于采用半橋接法，εds=ε1－ε2應(yīng)變儀的讀數(shù)就是工作片的受力應(yīng)變值：28