应变测试技术——电阻应变片

1、应变测试技术应变测试技术电阻应变片电阻应变片电阻应变片工作原理电阻应变片工作原理v利用电阻应变片作为传感元件，将应变片贴在被利用电阻应变片作为传感元件，将应变片贴在被测物体上，会随被测物体的变形而拉长或收缩，测物体上，会随被测物体的变形而拉长或收缩，从而改变电阻值，反映被测物体应变的大小。从而改变电阻值，反映被测物体应变的大小。K为灵敏系数应变测试技术应变测试技术电阻应变片电阻应变片应变仪工作原理应变仪工作原理v构件的应变值一般均很小，构件的应变值一般均很小，当材料处于弹性阶段当材料处于弹性阶段时应变约为时应变约为10E-610E-610E-210E-2，故应变片的电阻变化，故应变片的电阻变化

2、率很小率很小, ,需用专门仪器进行测量需用专门仪器进行测量, ,测量应变片的电测量应变片的电阻变化率并能自动转化为应变的仪器称为电阻应阻变化率并能自动转化为应变的仪器称为电阻应变仪。其基本测量电路为惠斯登电桥。变仪。其基本测量电路为惠斯登电桥。R3R4应变测试技术应变测试技术电阻应变片电阻应变片v惠斯登电桥：当它的桥臂上的四个电阻满足惠斯登电桥：当它的桥臂上的四个电阻满足 关系时，其输出端的输出电压为零关系时，其输出端的输出电压为零, ,此时此时, , 称为称为“电桥平衡电桥平衡”。v电阻改变了电阻改变了R R1 1，R R2 2，R R3 3和和R R4 4时，电桥就时，电桥就有可能不平衡，

3、其输出端将有电压输出。当电有可能不平衡，其输出端将有电压输出。当电阻改变量与阻值相比很小时，输出的电压与电阻改变量与阻值相比很小时，输出的电压与电阻的改变量的关系为：阻的改变量的关系为：4231RRRR)()(4433221122121RRRRRRRRRRRRUU应变测试技术应变测试技术电阻应变片电阻应变片v实验时通常将粘贴在构件上的四个相同规格的实验时通常将粘贴在构件上的四个相同规格的应变片作为桥臂上的四个电阻应变片作为桥臂上的四个电阻)(444332211RRRRRRRRUU43214KUU“邻臂相减，对臂相加邻臂相减，对臂相加”应变测试技术应变测试技术电阻应变片电阻应变片v有时只在电桥的

4、有时只在电桥的ABAB和和BCBC端接应变片，而在端接应变片，而在ADAD和和DCDC端接应变仪内部的两个阻值相等的标准电阻。这端接应变仪内部的两个阻值相等的标准电阻。这种接线法称为半桥接线法。种接线法称为半桥接线法。 43214KUU应变测试技术应变测试技术电阻应变片电阻应变片v温度补偿技术温度补偿技术粘贴在试件测点上的应变计所反映的应变值，除了粘贴在试件测点上的应变计所反映的应变值，除了试件受力的变形外，还包含试件与应变计受温度试件受力的变形外，还包含试件与应变计受温度影响而产生的变形和由于试件材料与应变计的温影响而产生的变形和由于试件材料与应变计的温度线膨胀系数不同而产生的变形等。这种变

5、形不度线膨胀系数不同而产生的变形等。这种变形不是荷载效应，一般采用温度补偿方法加以消除。是荷载效应，一般采用温度补偿方法加以消除。LLCLF应变测试技术应变测试技术电阻应变片电阻应变片应变测试技术应变测试技术电阻应变片电阻应变片应变测试技术应变测试技术电阻应变片电阻应变片主应力方向已知的平面应力测量1222212111EE主应力方向未知的平面应力测量应变花贴片212应变测试技术应变测试技术电阻应变片电阻应变片v应变片种类应变片种类1 1，2 2，3 3，7 7，9.9.箔式电阻应变片箔式电阻应变片 4.4.半导体应变片半导体应变片5.5.丝绕式电阻应变片丝绕式电阻应变片 6.6.短接式电阻应变

6、片短接式电阻应变片 8.8.焊接电阻应变片焊接电阻应变片应变测试技术应变测试技术电阻应变片电阻应变片应变片选用应变片选用v工作环境：温度保证、地下工程中防潮特性好工作环境：温度保证、地下工程中防潮特性好v被测物材料性质被测物材料性质: :弹模高弹模高, ,基长小基长小; ;粗晶粒岩石混粗晶粒岩石混凝土选用基长长凝土选用基长长v按被测试件受力状态和应变性质：应变花按被测试件受力状态和应变性质：应变花v变化大选用基长小，变化小选用基长变化大选用基长小，变化小选用基长v按测量精度：标距、电阻值、灵敏度按测量精度：标距、电阻值、灵敏度应变测试技术应变测试技术电阻应变片电阻应变片应变片粘结工艺应变片粘结

7、工艺应变片检查：外观检查、电阻值检查应变片检查：外观检查、电阻值检查表面处理：刮刀除锈、砂布打磨、脱脂棉擦洗、表面处理：刮刀除锈、砂布打磨、脱脂棉擦洗、吹风机烘干吹风机烘干贴片与固化：画线、涂胶、用玻璃纸压、调整、贴片与固化：画线、涂胶、用玻璃纸压、调整、补胶补胶粘贴质量检查：外观检查、电阻值检查、绝缘电粘贴质量检查：外观检查、电阻值检查、绝缘电阻检查、连接电阻应变仪检查阻检查、连接电阻应变仪检查连接导线：导线固定、导线焊接连接导线：导线固定、导线焊接防潮处理：凡士林、石蜡等防潮处理：凡士林、石蜡等应变测试技术应变测试技术电阻应变片电阻应变片 检查应变片质量 挑选能组成温度补偿的应变片（阻值相

8、差小于0.1) 在选定贴应变片的位置划出十字线 划线深度要适中 先用粗砂纸打磨结构表面 再用细砂纸精磨(45交叉纹) 用棉纱或脱脂棉花沾丙酮清洁结构表面 擦洗23遍后，表面不可再用手接触！ 用透明胶带将应变片与构件临时固定 移动胶带位置使应变片达到正确定位 在应变片反面涂上一滴胶水(大小视应变片面积而定) 胶水量不宜过多 将塑料薄膜盖在应变片上，用母指按压挤出多余胶水 按压时间一般1分钟，室温低时适当延长 将应变片引线拉起至根部(引线如粘在构件上需小心操作!) 在紧连应变片的下部用胶水粘接一片连接片(焊片) 为了使胶水快速固化，可用电吹风加热处理（注意距离） 用万用表测量应变片绝缘电阻值，应大于20M 将应变片引线焊接在接线片上，焊点要光滑牢固。 引线需形成弧线与接线