第3-4章应变仪(电阻应变测量技术)
《第3-4章应变仪(电阻应变测量技术)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第3-4章应变仪(电阻应变测量技术)（36页珍藏版）》请在文档大全上搜索。
1、 Sichuan UniversitySichuan University1 13-4 3-4 应变仪应变仪应变仪是将应变仪是将电桥输出信号转换和放大，用应变标度指示电桥输出信号转换和放大，用应变标度指示出出来或输出相应的信号推动显示和记录仪器。来或输出相应的信号推动显示和记录仪器。电阻应变仪具电阻应变仪具有灵敏度高、稳定性好、测试简便、精确可靠、远距测量有灵敏度高、稳定性好、测试简便、精确可靠、远距测量特点。作为应变片以及拉压力传感器、液压传感器、位移、特点。作为应变片以及拉压力传感器、液压传感器、位移、加速度传感器等应变式传感器的二次仪表，可进行相应物加速度传感器等应变式传感器的二次仪表，
2、可进行相应物理量测量。理量测量。电桥电桥电桥电桥电桥电桥放大器放大器放大器放大器放大器放大器相敏检波器相敏检波器相敏检波器相敏检波器相敏检波器相敏检波器指示器指示器指示器指示器指示器指示器稳压电源稳压电源稳压电源稳压电源稳压电源稳压电源振荡器振荡器振荡器振荡器振荡器振荡器 Sichuan UniversitySichuan University2 23-4 3-4 应变仪应变仪1-1-1-电桥电桥电桥电桥电桥电桥2-2-2-放大器放大器放大器放大器放大器放大器3-3-3-相敏检波器相敏检波器相敏检波器相敏检波器相敏检波器相敏检波器4-4-4-低通滤波器低通滤波器低通滤波器低通滤波器低通滤波器低
3、通滤波器5-5-5-稳压电源稳压电源稳压电源稳压电源稳压电源稳压电源6-6-6-振荡器振荡器振荡器振荡器振荡器振荡器 Sichuan UniversitySichuan University3 33-4 3-4 应变仪应变仪电阻应变仪一般介绍 由于电阻应变片的相对变化很小，因此必须设计专门的仪器对上述应变转化成的电阻相对变化进行测量，最后用应变的标度指示出来。该类仪器就是应变仪，它由测量电路和放大器构成。 类类 别别 测量应变信号测量应变信号 测量频率范围测量频率范围 静态电阻应变仪静态电阻应变仪 静态应变静态应变 0 15Hz 静动态电阻应变仪静动态电阻应变仪 单点动态应变测量单点动态应变测
4、量 200Hz 动态电阻应变仪动态电阻应变仪 周期或非周期动态应变周期或非周期动态应变 多通道多通道 5KHz 超动态电阻应变仪超动态电阻应变仪 动态应变：爆炸、高速冲击动态应变：爆炸、高速冲击 几十几十 KHz 遥测应变仪遥测应变仪 无线电传输信号原理无线电传输信号原理 测量旋转体、运动件测量旋转体、运动件 Sichuan UniversitySichuan University4 43-4 3-4 应变仪应变仪二、应变仪的分类和二、应变仪的分类和特点特点 根据应变仪工作频率范围分：静态根据应变仪工作频率范围分：静态、动态、超、动态、超动态动态 1. 静态电阻应变仪（测量不随时间变化的应变）
5、静态电阻应变仪（测量不随时间变化的应变）应变仪组成 ：测量桥、读数桥、振荡器 、放大器、 相敏检波 、平衡指示仪 、电源 Sichuan UniversitySichuan University5 53-4 3-4 应变仪应变仪二、应变仪的分类和二、应变仪的分类和特点特点 1. 静态电阻应变仪（测量不随时间变化的应变）静态电阻应变仪（测量不随时间变化的应变）双桥零读法 工作原理：构件受力，测量桥工作片电阻值产生变化，经载波调幅，测量桥输出微弱电压信号（调幅波，振幅与应变成正比），经放大器放大、检波器解调后接电表，引起电表指针偏转。调节读数桥的桥臂电阻（读数盘旋钮）使指针回零，从读数盘刻度读出相
6、应的应变。注意：应变仪按单臂工作时刻度，即：EkERRUBD41.4 Sichuan UniversitySichuan University6 63-4 3-4 应变仪应变仪1测量桥测量桥2读数桥读数桥3放大器放大器4相敏检相敏检波器波器5指示器指示器 双桥电路零位法测量原理双桥电路零位法测量原理双桥电路零位法测量原理双桥电路零位法测量原理双桥电路零位法测量原理双桥电路零位法测量原理: : : : : :3 3 34 4 45 5 5U U UBDBDBDU U UBDBDBDBBBAAACCCDDDB B BC C CD D DA A AR R RR R Rb b bU U U0 0 0U
7、 U U0 0 0 1 1 12 2 2 Sichuan UniversitySichuan University7 73-4 3-4 应变仪应变仪 测量前两电桥都平衡，电表指针指零。测量前两电桥都平衡，电表指针指零。 测量时应变片测量时应变片R感受应变感受应变而产生电阻增量而产生电阻增量R，则测量桥的输出电压为，则测量桥的输出电压为 kURRUUBD4400 40RRUUDB 此时读数桥仍为平衡状态此时读数桥仍为平衡状态（UBD=0），双桥电路的输出电），双桥电路的输出电压压UBD=UBD，电表指针偏转。调，电表指针偏转。调节读数桥上的可变电阻节读数桥上的可变电阻Rb，读数，读数桥失去平衡，
8、产生输出电压桥失去平衡，产生输出电压 Sichuan UniversitySichuan University8 83-4 3-4 应变仪应变仪 当当UBD和和UBD的大小相等方向相反时，双桥电路的输出电的大小相等方向相反时，双桥电路的输出电压为压为 于是，电表指针重新回零。这时可根据从于是，电表指针重新回零。这时可根据从Rb刻度盘上读刻度盘上读得的电阻改变值，按一定比例关系求得被测应变得的电阻改变值，按一定比例关系求得被测应变值。值。实实际上应变仪中际上应变仪中Rb的刻度就是按上述比例关系直接刻度成的刻度就是按上述比例关系直接刻度成应变值的，故可直接读出。应变值的，故可直接读出。 0 DBB
9、DBDUUU Sichuan UniversitySichuan University9 93-4 3-4 应变仪应变仪 R与与之间的关系可按下述方法求得之间的关系可按下述方法求得: 当电表重新回零时，当电表重新回零时， 只考虑绝对值时，只考虑绝对值时， 从上式可知，从上式可知，给定给定U0、U0、R和和k值后，值后，R与与之之间即成定比关系，按此关系可直接刻度应变值间即成定比关系，按此关系可直接刻度应变值(在一般应在一般应变仪中是按灵敏系数变仪中是按灵敏系数k=2进行刻度的进行刻度的)。 4400RRUkU 0000UkRURUkRUR 或或 Sichuan UniversitySichua
