电阻应变片的粘贴技术与电桥电路实验

1、精选优质文档-倾情为你奉上电阻应变片的粘贴技术与电桥电路实验一、 实验目的1初步掌握常温用电阻应变片的粘贴技术 2. 为后续电测实验做好在试件上粘贴应变片，接线、检查等准备工作 3比较全桥、半桥的不同性能，了解其特点 4. 学会用电测法测量等强度悬臂梁的应力应变，并与理论值进行比较二、 实验设备和器材 1. 常温用电阻应变片，电阻应变花2. 万用表、游标卡尺3. 等强度粱试件、动态电阻应变仪、应变测试系统4. 电烙铁、502粘合剂、胶带，丙酮、脱脂棉等清洗器材5测量导线，接线端子若干三、 电阻应变片的工作原理1. 电阻应变片是能将测试件的应变转换成电阻变化的敏感元件，它由敏感栅、基底、覆盖层和

2、引线四部分组成，其中敏感栅是金属丝制成的应变转换元件，是构成电阻应变片的主要部分；引线作为测量敏感栅电阻值时与外部导线连接之用；基底的作用是保持敏感栅的几何形状和相对位置；覆盖层是用来保护敏感元件的；粘贴剂用来将敏感栅固结在覆盖层和基底之间。2. 电阻应变片的工作原理是基于金属导体的应变效应，即金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随着所受机械变形的变化而发生变化的现象。3. 当试件受力在该处沿电阻丝方向发生线变形时，电阻丝也随着一起变形（伸长或缩短），因而使电阻丝的电阻发生改变（增大或缩小）。四、电桥电路工作原理 1. 把不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出有效高灵敏度和

3、较好的非线性，当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压 UBD = （U 均为电桥供电电压）2. 全桥测量电路中，将受力性质相同的两个应变片接入电桥对边，当应变片初始值：R1=R2=R3=R4，其变化值R1=R2=R3=R4时，其桥路输出电压为UBD=五、温度补偿和温度补偿片 贴有应变片的构件总是处于某一温度场中，但温度变化时，应变片敏感栅的电阻会发生变化。另外。由于电阻丝栅的线膨胀系数与构件的线膨胀系数不一定相同，温度改变时，应变片也会产生附加应变。显然，这些都是虚假应变，应当排除。排除的措施叫温度补偿。补偿的办法是：用另一片相同的应变片作为补偿片，把它粘在与被测构件材料相同但不受力的试件

4、上。将该试件与被测构件放在一起，使它们处于同一温度场中。贴在被测构件上的应变片叫工作片。在电桥连接上，使工作片和补偿片处于相邻桥臂中，由于相邻桥臂应变读数为两者之差，这样的温度变化并不会造成电桥输出电压的变化，也就是不会造成读数应变的变化。这样便自动消除了温度效应的影响。六、应变片粘贴技术实验方法和步骤 本实验是在等强度粱及温度补偿块上粘贴应变片、应变花，为后续试验做准备，贴片质量的好坏直接影响到后续试验成败，所以贴片的每一个环节都要认真仔细。1. 试件准备等强度粱试件及温度补偿块及应变片分布（经老师指导操作）（1） 先用锉刀、纱布等工具将试件待贴位置进行打磨，仔细的除去锈斑、氧化皮，污垢等覆

5、盖层，到表面平整有光泽。（2） 用脱脂棉球蘸丙酮清洗待贴表面以除去油脂、灰尘等。表面清洗应至棉球没有污迹为止。2. 应变片的准备（1） 检查应变片的外观，剔除那些敏感栅有形状缺陷，片内夹有、锈点的应变片。（2） 用万用表测量各应变片的电阻值3. 贴片（1）一手捏住应变片引出线，一手拿502粘合剂小瓶，在应变片底面抹一层粘合剂，然后将应变片底面向下平放在试件贴片部位上，并使应变片底基准线与试件上的定位线对齐，将一小片玻璃纸盖在应变片上，用手指挤压出多余粘合剂，按压时应变片不要移动，一分钟后再放开手，揭开玻璃纸膜，检查有无气泡、脱胶现象。（2）将应变片的引出线轻轻提起，使之与时间脱离。（3）用万用

6、表检查应变片两引线间电阻是否良好，如属焊点与引线脱开可补焊。 4. 接线（1）在应变片引出线下方的试件上粘贴胶带，使引线与试件绝缘（2）将浮铜板制成的接线端子用胶水粘在各应变片引出线的前方，在接线端子上焊好焊锡，用镊子轻轻将应变片引出线与接线端子靠近，再用电烙铁把引出线焊在端子上，焊接要迅速，时间不能太长，焊点要光滑，不能虚焊，多余的引出线可剪断。 5. 检查与防护 主要是看应变片的绝缘情况和确保试件与应变片的机械损坏。 6. 确定半桥及全桥接线柱半桥：由于半桥是两个垂直的电阻片，只有三根接线柱，先用万用表测阻值，确定R1与R2中间的输出线接到半桥桥盒2号接线柱，另外两根分别接到1、3接线柱。

7、全桥：全桥共四根接线柱及四根线，用万用表分别测阻值，阻值为350的两个作为对边分别接在桥盒的2、4位置上，其余接在1、3上。7.使用电阻应变仪测值（1）按相应的桥路接入应变梁（2）打开软件操作，作相应的准备工作，并预热10分钟（3）进行调试及调节工作，并做相应的试验参数设定（4）加减砝码进行测量并记录相关实验数据(5）实验结束，拆下导线，打扫桌面8使用应变测试系统（1）确定实验桥路并按相应桥路接入应变梁（2）打开软件操作，作相应的准备工作，并预热10分钟（3）进行调试及调节工作，并做相应的试验参数设定（4）加减砝码进行测量并记录相关实验数据（5）实验结束，关掉电源，收拾试验台七、实验结果测量一

8、组应变片等强度梁的数据得：长度l=14.5 cm，对应的梁的宽度 b=17.40 cm，梁的厚度 h=4.72 mm，取 E=210 GPa ，加载 F=10 N ，20 N，30N，由等强度梁应变值的计算公式 代入得，加载量 1 kg物块 F=10N 时 ， =1071 kg物块 F=20N 时 ， =2141 kg物块 F=30N 时 ， =321测量时先加载后减载，即所加物块质量为1kg 2kg 3kg 2kg 1kg动态应变仪测量数据与理论数据相比较可列表得，其中 测量误差 = × 100% ：理论值 ：测量值加载质量理论值方式3方式4方式3误差方式4误差1kg1071151

9、027.48%4.67%2kg2142302027.48%5.61%3kg3213473068.10%4.67%2kg2142302077.84%3.27%1kg1071141046.54%3.73%由上面表格和折线图可以看出方式3和方式4的测量值较理论值都有一些偏差，方式3的误差更大一些。动态应变仪测量数据与理论值相比较可列表得 输出电压 2 V电压对应的1000方式3的计算公式为 应变= × 输出电压/1.3方式4的计算公式为 应变= × 输出电压/2加载质量理论值方式3输出电压方式4输出电压方式3计算应变方式4计算应变方式3误差方式4误差1kg1070.2660.41

10、21021034.67%3.74%2kg2140.550.8282122070.90%3.27%3kg3210.8051,2233103063.43%4.67%2kg2140.5490.8222112061.40%3.74%1kg1070.2880.4121111033.74%3.74%静态应变仪的理论值与测量值数据相比较可得加载质量理论值方式3方式4方式3误差方式4误差1kg1071051051.87%1.87%2kg2142122090.93%2.34%3kg3213173071.25%4.36%2kg2142072093.27%2.34%1kg1071061120.93%4.67%有上面

11、的表格和折线图看出，方式3和方式4的测量值较理论值都有误差，但误差之间又没有明显的规律可循。动、静态试验数据对比可有加载质量理论值动态方式3动态方式4静态方式3静态方式41kg1071151021051112kg2142222022122313kg3213413063303072kg2142302072032091kg107114104103112为了容易观察，下面用柱形图对上面的表格数据进行分析由上表可以看出动、静态和方式3、方式4的测量值都基本在理论值附近，没有出现哪一种测量方式出现较其他方式较大的误差，可见4种方式的准确度在排除干扰的情况下相差不大。八、注意事项1. 再选电阻片和粘贴过程

12、中，不要用手接触片身，要用镊子夹取引线。2. 清洗后的被测点不要用手接触，以防粘上油渍和汗渍。3. 固化的电阻片及引线要用防潮剂或胶布防护。4. 工作片和温度补偿片都是相同的应变片，他们的阻值、灵敏系数和电阻温度系数都应基本相同，他们的感应温度的效应基本相同，这样才能达到清除温度应变的影响。补偿片也可以贴在受力构件上，但要保证工作片和补偿片所测得应变绝对值相等，符号相反，关系已知，这样既可以排除温度效应，又可以增加电桥的信号输出，提高测量的灵敏度。九、实验心得车辆测试技术与分析这门课，是我研究生学习实践的第一课，在课堂中，我感受到了研究生实验与本科的不同，由看老师操作到自己动手操作的转变，使我们的动手实践能力有所提高，也在实践中认识到自己的不足以及理论与实践的巨大差距。 课堂中老师采用分组教学模式，让同学以小组的形式分工合作、讨论，既考察了同学间的合作意识，又培养了我们独立的动