电阻应变片标定P.docx

用电阻应变计测量工程构件表面应变的装置，一般包括调制应变信号的电桥，放大微弱的调制电信号、鉴别正负极性和滤波的电阻应变仪，以及平衡指示器（静态）或记录器（动态）三部分。
静态和动态电阻应变仪由测量(电)桥、载频振荡器、放大器、相敏检波器、低通滤波器和稳压电源等单元所组成（见图）。载频振荡器供给电桥一种比应变最高频率高5～10倍（约50～20000赫）的载波信号，将应变信号调制成调幅波，经过交流放大器高增益放大,再由相敏检波器分辨应变信号的正负极性,送至平衡指示器显示静态读数，或经过低通滤波器滤掉应变信号的残余载波成分，然后由记录器将动态应变波形记录下来。用人工分析处理，精度和效率都较低。
用电阻应变计测定构件的表面应变，再根据应力、应变的关系式，确定构件表面应力状态的一种实验应力分析方法。将电阻应变计固定在被测构件上，构件变形时，应变计的电阻将发生相应变化。用电阻应变仪（见电阻应变测量装置）测量电阻变化，把它换算成应变值；或输出与应变成正比的模拟电信号（电压的或电流的），由记录器记录下来；或用计算机按预定要求进行数据处理；用上述方法都可得到所测的应力或应变。电阻应变计测量技术的优点是：①测量精度和灵敏度高；②频率响应好，可测量从静态到数十万赫的动态应变;③测量数值范围广;④易于实现测量的数字化、自动化和无线电遥测；⑤可在高温、低温、高压液下、高速旋转、强磁场和核辐射等环境进行测量；⑥可制成各种传感器，测量力、压力、位移、加速度等物理量，在工业过程和科学实验中用作控制或监视的敏感元件。电阻应变计的主要缺点是：①一个应变计只能测定构件表面一点在某个方向的应变；②只能测得栅长范围内的平均应变。
测量原理电阻应变测量系统由电阻应变计、电阻应变仪和记录器三部分组成，其工作过程如下：电阻应变计可按下式将构件的应变转换为单位电阻变化：，(1)
式中R为初始电阻；ΔR为该电阻的变化；ε为轴线方向的应变；K为灵敏系数。
电阻应变仪采用电桥或电位差计的测量线路，将电阻应变计的电阻变化转换为电压（或电流）的变化，并经放大后输出。
动态应变测量工作过程如下：
电阻应变计的频率响应时间约为10-7秒,半导体应变计可达10-11秒，构件应变的变化几乎立即传递给敏感栅，但由于应变计有一定栅长，当构件的应变波沿栅长方向传播时，应变计的瞬时应变读数为应变波在栅长间距内的应变平均值。这会给测量结果带来误差。假设应变波为正弦波,其传播速度与声波在材料中传播速度相同,若采用栅长1毫米的应变计对钢构件进行测量,则当应变频率达25万赫时,应变测量误差小于2％。一般机械的应变频率都不超过25万赫，应变测量误差也不超出上值。高频应变测量的范围，主要受电阻应变仪和记录器的限制，在测量动态应变时，要根据被测应变的频率，对应变计进行动态标定及选择合适的电阻应变仪和记录器。对于随机应变信号，采用数据处理装置，可大大减少整理工作的时间