實驗 靜態(tài)電阻應變儀的使用與橋路連接一、實驗目的 1．掌握在靜載荷下，使用靜態(tài)電阻應變儀單點應變和多點應變測量的方法。 2．熟悉電阻應變片半橋、全橋的接線方法并測定等強度梁逐級加載的應變值。二、試驗設(shè)備及儀器 1．等強度梁 2．靜態(tài)電阻應變儀 3．數(shù)字萬用表、游表卡尺三、實驗原理 L 等強度梁的應力 等強度梁如圖 3—1 所示，其截面為矩形；高為 A；寬度 6靜態(tài)電阻應變儀操作實驗報告，隨 J 的變化而變化，有效長度段的斜率為 tgah——等強度梁截面高度； 在等強度梁的上表面粘貼縱向電阻應變片，用電阻應儀可以測得在外力戶作用下的應變值‘，根據(jù)虎克定律可得到應力實驗值，即可將實驗測得的應力值 實與理論應力值 dg 加以比較分析。四、電阻應變法 電阻應變法測量主要由電阻應變片和電阻應變儀組成。 1，電阻應變片 電阻應變片(簡稱應變片)是由很細的電阻絲繞成柵狀或用很薄的金屬箔腐蝕成柵狀， 并用膠水粘在兩層絕緣薄片中制成的，如圖 2—1 所示。柵的兩端各焊一小段引線，以 供試驗時與導線聯(lián)接。實驗時，將應變片用專門的膠水牢固地粘貼在構(gòu)件表面需測應變片。當該部位沿應變片 L 方向產(chǎn)生線變形時，應變片亦隨之一起變形，應變片的電阻值也產(chǎn)生了相應的變 化。

其中 R——應變片的初始電阻值； Δ R——應變片電阻變化值；K——應變片的靈敏系數(shù)，表示每單位應變所造成的相對電阻變化。由制造廠家抽 樣標定給出的，一般 K 值在 2．0 左右。2．電阻應變儀 由電阻應變片將構(gòu)件應變‘轉(zhuǎn)換成電阻片的電阻變化 AR，而應變片所產(chǎn)生的電阻變化是很微小的。通常用惠斯頓電橋方法來測量，如圖 3—2 所示。電阻構(gòu)成電橋的四個橋壁。在對角節(jié)點 AC 上接上電橋工作電壓正，另一對角點 BD 為電橋輸出端， 輸出端電壓 Ueo。當四個橋臂上電阻值滿足一定關(guān)系時，電橋輸出電壓為零，此時，稱電橋 平衡。由電工原理可知，電橋的平衡條件為(3-4) 若電橋的四個橋臂為粘貼在構(gòu)件上的四個應變片，其初始電阻都相等，即 R1 ,R2 ,R3 和 R4 構(gòu)件受力前，電橋保持平衡，即 UBD。構(gòu) 件受力后，應變片各自受到應變后分別有微小電阻變化Δ R1 , Δ R2 , Δ R3 和Δ R4 這時，電橋的輸出電壓將有增量Δ UBD，即若四個電阻應變片的靈敏系數(shù) K 都相同，則上式表明，應變片感受到的應變通過電橋可以線性轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷?或電流)信號，將此信號 進一步放大，處理就可用應變儀應變讀數(shù)ε 儀表示出來。

即此式為電阻應變儀的基本工作原理。 若四個橋臂都接入應變片，稱“全橋接法”。若只在 AB 和 BC 上接入應變片，而 另外兩個橋臂 CD.DA 利用儀器內(nèi)部的標準電阻，則稱“半橋接法”。這時，應變儀讀數(shù)與測量電橋兩應變片的應變?yōu)閼兤碾娮柚祵囟鹊淖兓置舾校跍y量過程中若溫度有變化，將影響測試 精度。在半橋測試中，將應變片只：，貼在被測試件表面，而 R：為溫度補償片。電阻應變 片 R1 粘貼在與被測試件材料相同的小試塊上，放置在被測試件附近，但其不受力。由式(3 —6)可知，電阻應變片 R1 與 R2 由于溫度變化而產(chǎn)生的溫度影響將相互抵消，從而使應變儀 測量結(jié)果ε 儀為由加載引起的應變。為簡便起見，以上討論中，假設(shè) R1 =R2 =R3 =R4。實際上，四個電阻片的電阻值是不 可能完全相等的；電橋工作電源亦為交流電。所以，設(shè)有電阻平衡靜態(tài)電阻應變儀操作實驗報告，電容平衡調(diào)節(jié)裝置。在 未加載之前，預調(diào)平衡后，方可進行測量。常用的靜態(tài)電阻應變儀有 YJ9—25 型、YJ—28 型等。在等強度梁的上下表面粘貼四枚應變片 R1 ,R2 ,R3 和 R4。在溫度補償塊上粘貼二枚應 變片 R5 和 R6 如圖 3—3 所示。