電阻應(yīng)變測量及方法教學(xué)課件

電阻應(yīng)變測量及方法概述電阻應(yīng)變計(jì)應(yīng)變片測量電路應(yīng)變片在構(gòu)件上的布置和組橋如何進(jìn)行應(yīng)變測量§1概述電阻應(yīng)變測量技術(shù)是用電阻應(yīng)變片測量構(gòu)件的表面應(yīng)變,再根據(jù)應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系確定構(gòu)件表面應(yīng)力狀態(tài)的一種實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析方法。1、用電阻應(yīng)變片測量應(yīng)變的過程△R△aM△u顯示記錄被測構(gòu)件應(yīng)變片量電略放大線路儀器2、電阻應(yīng)變測試技術(shù)分類(1)靜態(tài)測量:對(duì)永遠(yuǎn)恒定的載荷或短時(shí)間穩(wěn)定的載荷的測量。(2)動(dòng)態(tài)測量:對(duì)載荷在2~1200HZ范圍內(nèi)變化的測量。3、應(yīng)變測量工作溫度可分為五個(gè)區(qū)段(1)常溫應(yīng)變測量工作溫度-30~60°C(2)中溫應(yīng)變測量工作溫度60~300°C(3)高溫應(yīng)變測量:工作溫度在300°C以上(4)低溫應(yīng)變測量工作溫度100~-30G(5)超低溫應(yīng)變測量:工作溫度-100°C以下。4、電阻應(yīng)變測量方法的優(yōu)點(diǎn)(1)測量靈敏度和精度高。其最小應(yīng)變讀數(shù)為1AE(微應(yīng)變,1A=1×10°8)在常溫測量時(shí)精度可達(dá)1~2%。(2)測量范圍廣?？蓽y1E~20001(3)頻率響應(yīng)好?？梢詼y量從靜態(tài)到數(shù)十萬赫的動(dòng)態(tài)應(yīng)變。(4)應(yīng)變片尺寸小,重量輕。最小的應(yīng)變片柵長可短到0.178毫米,安裝方便,不會(huì)影響構(gòu)件的應(yīng)力狀態(tài)(5)測量過程中輸出電信號(hào),可制成各種傳感器。(6)可在各種復(fù)雜環(huán)境下測量。如高、低溫、高速旋轉(zhuǎn)、強(qiáng)磁場等環(huán)境測量5、電阻應(yīng)變測量方法的缺點(diǎn)(1)只能測量構(gòu)件的表面應(yīng)變,而不能測構(gòu)件的內(nèi)部應(yīng)變。(2)一個(gè)應(yīng)變片只能測構(gòu)件表面一個(gè)點(diǎn)沿某個(gè)方向的應(yīng)變,而不能進(jìn)行全域性測量§2電阻應(yīng)變片、電阻應(yīng)變片的工作原理由物理學(xué)可知:金屬導(dǎo)線的電阻率為R=PA其中導(dǎo)線材料電阻率L導(dǎo)線長度A導(dǎo)線橫截面積當(dāng)金屬導(dǎo)線沿其軸線方向受力變形時(shí)(伸長或縮短)電阻值會(huì)隨之發(fā)生變化(增大或減小),這種現(xiàn)象就稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。將上式取對(duì)數(shù)并微分,得:drdpdLdAA式中為金屬導(dǎo)線長度的相對(duì)變化dA為導(dǎo)線橫截面積的相對(duì)變化。A若導(dǎo)線直徑為D,則dadD2(-4x)=-21EA式中:為導(dǎo)線材料泊松比。drd+(1+21)ER電阻應(yīng)變片的構(gòu)造電阻應(yīng)變片由敏感柵、引線、基底、蓋層、粘結(jié)劑組成。其構(gòu)造如圖所示敏感柵:用合金絲或合金箔制成的柵作用:將E→△R/R柵長L:指兩端圓弧內(nèi)側(cè)或兩端橫柵內(nèi)側(cè)之間的距離,一般為0.2~100mm。柵寬B:敏感柵外側(cè)之間的距離。應(yīng)變片軸線:敏感柵縱柵的中心線。引線:用來由敏感柵引出電信號(hào)的金屬導(dǎo)線。用鍍錫銅線(通常)制成基底:用來保持敏感柵的幾何形狀和相對(duì)位置。蓋層: