岩土工程测试技术课件第二章

2.测试技术的基础知识本章简要介绍了测试系统的组成及其静态传递特性、计算机辅助测试系统的基本原理和特点、测量误差及试验数据处理方法等内容。在此基础上，重点介绍了常用传感器的原理和适用范围。2.1测试系统的组成测试技术包括测量技术和试验技术两个方面。测试技术是通过测试系统来实现的，按照信号传递方式来分，常用的测试系统可分为模拟式和数字式两种测试系统。由下图可知，一个完善的力学测试系统由荷载系统、传感器、信号变换与测量电路、显示记录系统四大部分组成。图2.1测试系统的组成荷载系统测量系统信号处理系统显示和记录系统2.2测试系统的传递特性

概述传递特性是表示测量系统输入与输出对应关系的性能。对不随时间变化的量的测量叫静态测量，对随时间变化的量的测量叫动态测量。与此相对应，又分为静态传递特性和动态传递特性。测试系统的精度很大程度上与其静态特性有关，所以下面介绍测试系统的静态传递特性。测试系统与线性系统一个理想的测试系统，应该具有确定的输入—输出关系，其中以输出与输入成线性关系时为最佳，即理想的测试系统应当是一个线性时不测试系统的静态传递特性测试系统与线性系统一个理想的测试系统，应该具有确定的输入—输出关系，其中以输出与输入成线性关系时为最佳，即理想的测试系统应当是一个线性时不变系统。因此，我们在研究线性测试系统中的任一环节都可简化为一个方框图，若已知其中任何两个量，即可求第三个量，这便是工程测试中常常需要处理的实际问题。如图所示。图2.2系统、输入与输出静态方程和标定曲线当测试系统处于静态测量时，输入量x和输出量y不随时间而变化，因而输入和输出的关系如下式：上式称为系统的静态传递特性方程，斜率K是常数。表示静态方程的图形称为测试系统的标定曲线。下图所示是几种标定曲线及其相应的曲线方程。图2.3标定曲线的种类标定曲线是反映测试系统输入x和输出y之间关系的曲线，一般情况下，实际的输入、输出关系曲线并不完全符合理论所要求的理想线性关系。所以，定期标定测试系统的标定曲线是保证测试结果精确可靠的必要措施。对于重要的测试，需在进行测试前、后都要对测试系统进行标定，当前、后的标定结果的误差在容许的范围内时，才能确定测试结果有效。2.3传感器原理在岩土工程中，所需测量的物理量大多数为非电量，如位移、压力、应力、应变等。采用电测方法时，必须将它们转换为便于应用的物理量（主要是电量，如电压、电流、电容、电阻等），这种将被测物理量直接转换为相应的容易检测、传输或处理的元件称为传感器，又称为敏感元件、检测器、转换器等。传感器一般由敏感元件、转换元件、转换电路3部分组成，如图所示。图2.4传感器组成框图传感器种类很多，分类方法也很多，岩土工程检测技术中常用的传感器，按被测参数分类，可分为位移传感器、压力传感器、速度传感器等，按工作原理分类，可分为电阻式、电容式、电压式、磁电式等，如下图所示。BGK-FGB-4420T型光纤位移传感器FGB1533-S-E型光纤应力传感器891-2型加速度传感器压电晶体传感器Fxg-81V型位移传感器BLR型拉压力传感器电阻式传感器电阻式传感器的基本原理是将被测的非电量转变成电阻值，通过测量电阻值达到测量非电量的目的。这类传感器的种类很多，大致可以分为电阻应变式、压阻式和热电阻式传感器。利用电阻式传感器可以测量形变、压力、位移、加速度和温度等非电量参数。应变式传感器电阻应变式传感器具有结构简单、体积小、使用方便、性能稳定、灵敏度高、测量精度高等诸多优点，因此是目前应用最广泛的传感器之一。它是利用电阻应变效应，由电阻应变片和弹性元件组合起来的传感器。通过测量电阻应变片的电阻值变化，可以用来测量位移、加速度、力、力矩、压力等各种参数。1、应变片的工作原理电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应。金属丝的电阻随着它所受的机械变形的大小而发生相应的变化的现象称为金属的电阻应变效应。由物理学可知：由材料力学可知，在弹性范围内，可得大量实验证明，在电阻丝拉伸极限内，电阻的相对变化与应变成正比，即K0为常数，各种材料的灵敏度系数由实验测定，一般用于制造电阻丝应变片的金属丝其灵敏系数多在1.7~3.6之间。2、应变片的构造和种类金属电阻应变片分为丝式应变片、箔式应变片和薄膜应变片3种。其中使用最早的是电阻丝式应变片，构造如图所示。电阻应变片必须被粘贴在试件或弹性元件上才能工作，黏结剂和粘结技术对测量结果有直接的影响，因此，粘结剂的选择、粘贴技术、应变片的保护等必须认真做好。图2.5应变片的构造1—基片2—电阻丝3—覆盖层4—引出线3、电阻应变片的特性实际应用中，选用应变片时，要考虑应变片的性能参数，主要有：应变片的电阻值、灵敏度、允许电流和应变极限等。 1）电阻应变片的灵敏系数 2）横向效应 3）温度误差及补偿（2）温度补偿方法◆电桥补偿法（也称补偿片法）◆应变片的自补偿法粘贴在被测部位上的应变片是一种特殊应变片，当温度变化时，产生的附加应变为零或相互抵消，这种应变片称为温度自补偿应变片。利用这种应变片实现温度补偿的方法称为应变片自补偿法。压阻式蛛传感器金属电哭阻应变凤片性能厉稳定、佣精度较谢高，至搏今还在辩不断改辨进和发纳展，并蚕在一些绿高精度缠应变式鼠传感器卡中得到纠了广泛拒的应用毕。这类练应变片击的主要发缺点是众应变灵棕敏系数井较小。解而20里世纪5方0年代屡出现的身半导体营应变片坑可以改赴善这一碑不足，色其灵敏西系数比种金属电休阻应变须片约高眠50倍石，用半股导体应低变片的墙传感器杏称为压拍阻式传午感器，其其工作忠原理是贷基于半叛导体材怀料的压栗阻效应姑。1、汇半导冬体的涌压阻凝效应半导狼体的泼压阻剑效应敏是指者单晶丛半导帮体材旨料在释沿某档一轴骡向受傅外力菊作用赢时，学其电量阻率小发生思很大闯变化假的现艳象。渐不同培类型兄的半混导体垂，施搂加荷亿载的馆方向羽不同们，压覆阻效昏应也叙不一纵样。编目前脾使用恩最多棒的是与单晶志硅半锁导体尺。其愚应变行灵敏热系数洽可表溉示为2、体薯型半导植体电阻第应变片半导体摇应变片秘的主要始优点是每灵敏系封数比金捕属电阻煮应变片碗的灵敏秒系数大匙数十倍狐，通常钉不需要驶放大器悬就可以开直接输贱入显示葬器或记夏录仪，胸它的横搬向效应然和机械径滞后极商小。但揪是，半把导体应走变片的满温度稳蛮定性和悬线性度阿比金属简电阻应倦变片差效很多，促很难用昌它制作活高精度遭的传感溪器，只拜能作为贷其他类奸型传感聚器的辅芽助元件使。近年虑来，由缩慧于半导哗体材料喇和制作葵技术的座提高，罢半导体坦应变片台的温度漂稳定性认和线性界度都得跨到了改浪善。3、陈扩散巾型压渡阻式努压力炉传感任器为了克朝服半导对体应变裁片粘贴伯造成的昆缺点，悦采用N祖型单晶忍硅为传泰感器的询弹性元心件，在镜它上面耐直接蒸搭镀半导偏体电阻舍应变薄预膜，制路成扩散戴型压阻纪式传感戚器。其达原理与锄半导体鸡应变片截传感器吸相同，用不同之音处是前意者直接粘在硅弹秋性元件寻上扩散蔽出敏感推栅，后阀者是用腥粘结剂示粘贴在凶弹性元勿件上。扩散型耗压阻式医压力传路感器的桐主要优桌点是体戚积小，富结构比辣较简单诵，动态印响应好踏，灵敏哨度高，彻能测出倚十几帕盆的微压穗，长期衫稳定性浴好，滞攻后和蠕铲变小，善频率相悠应高，我便于生宏产，成尤本低。沟因此，召它是一转种目前堂比较理惕想的、贴发展较貌为迅速蹄的压力缴传感器顺。现在语出现的知智能压男阻式压偷力传感馒器，将螺传感器退与计算叼机集成务在同一郊硅片上桑，兼有摘信号检债测、处具理、记愚忆等功携能，从肠而大大继提高了歼传感器风的稳定谣性和测激量精确根度。4、富压阻虽式加美速度熄传感极器压阻赵式加速摧度传肢感器如图所弄示，它鹅的悬臂柳梁直接这用单晶幅硅制成楚，4个华扩散电合阻扩散粱在其根收部的两代面。当漠梁的自装由端的萝质量块饶受到加弊速度作被用时，闭悬臂梁犬受到弯诸矩作用窑发生变蹦形产生凤应力，域使电阻盯值变化六。由4稼个电阻载组成的裹电桥产劣生与加胡速度成餐比例的特电压输似出。图2.搅10饼压阻屿式加速毅度传感妥器结构霞简图电感式测传感器电感式番传感器赔是根据鞠电磁感住应原理遥制成的椅，它是饿将被测圆非电量融转换为辽线圈的店自感系尖数L或互授感系霞数M变化的奶装置，万由于电吴感式传槽感器是旧将被测敬量的变朴化转换娱成电感抢量的变添化，所跌以根据袄电感的歼类型不侧同，电蛋感传感摇器可分杆为自感范式（单偿磁路电镇感式）削和互感缝式（差智动变压袄器式）喉两类。单磁路梢电感传勾感器单磁路垄电感传业感器由仆铁芯、威线圈和此衔铁组苏成，当霜衔铁运枝动时，辉衔铁与孔带线圈孕的铁芯莫之间的底气隙发诊生变化帖，引起铲磁路中响磁阻的撒变化，料因此，刘改变了朝线圈中宏的电感础。线圈差中的电插感量L驾可按下演式计算玩：上式怜表明悬，电折感量渴与线吵圈的榴匝数同平方矮成正域比，皆与空摩气隙昏有效党导磁县截面加积成炭正比致，与驾空气论隙的则磁路行长度细成反本比，家因此泪，改脂变气应隙长粉度和齿改变能气隙毛截面震积都章能使爬电感碎量变飘化，脱从而脉形成脊三种图类型范的单店磁路栗电感杰传感院器。读它可简做成饭位移壶的电严感式萍传感围器和冤压力之的电革感式懒传感准器，架也可驾做成倒加速病度的俘电感活式传万感器艰。差动变欣压器式画电感传挡感器差动变稀压器式央电感传的感器是注互感式哲电感器躲中最常晒用的一域种。其淋原理如违图所示塔。(a歪)救原理险图谎（b羞）等爽效电梳路图图2.默12前差动掩变压器枕式电感宾传感器吐原理图互和等效藏电路图电容辞式传处感器亡、压刘电式没传感挺器和箭压磁援式传葵感热器电容式丹传感器电容式宽传感器测是以各炒种类型蔬的电容意器作为肯传感元着件，将遇被测物超理量或犹机械量龙转换成比为电容颂量变化肢的一种凭转换装麦置，实穷际上就灾是一个户具有可乏变参数患的电容仍器。广叨泛用于馆位移、来角度、宋振动、凯速度、挽压力、估介质特简性等方患面的测鞠量。最窗常用的诸是平行午板型电拳容器或言圆筒形鼓电容器腊。平行板共型电容甲器是有询一块定奸极板与圆一块动光极板及抛极板间棍介质所杰组成，京其电容肚量为：上式表惭明，如恐果保持鼓其中两示个参数键不变，貌只改变烂其中一拌个参数评，则电吹容量C侮就是该远参数的受单值函倍数，就策可把该碑参数的筛变化转狼换为电闷容量的咱变化。乏由此原筛理，电领容式传琴感器分醋为极距狂变化型菌、面积建变化型黄和介质岭变化型套三类。它们的婶灵敏度兆分别为转：极距饱变化惩型面积话变化印型式中初、b考为电塔容器涉的极酒板宽蹦度。电容式欣传感器酱的输出位是电容获量，尚巨需有后驾续测量寻电路进搜一步转汗换为电脑压、电悔流或频赵率信号诉，利用烘电容的禽变化来叫取得测从试电路饱的电流探或电压绒变化的穷常用电伸路有：乏调频电映路、电钩桥型电坦路和运势算放大昏电路。狭其中，垒以调频群电路用元得较多拾，其优绿点是抗榜干扰能芹力强、须灵敏度右高、但臭电缆的艳分布对卧电容输泛出影响嘴较大，衬使用中带调整比卡较麻烦稀。压电享式传酒感器压电泪式传戴感器陵的工蛇作原衡理是梢基于裕某些疑介质投材料楚的压攀电效墓应，朗利用推压电糕效应熔制成歉了电坛势型松传感劫器，栽是典下型的航有源势传感廉器。衬当材命料受倒力作膝用而价变形飘时，尾其表晨面会奏有电过荷产什生，陶从而懒实现湾非电斧量测挂量。获压电色式传硬感器座具有低体积恐小、还重量代轻、新结构辛简单姥、工奇作可糕靠、栋动态炕特性固好、肯静态策特性给差的责特点却，因膛此在巴各种静动态械力、伟机械杆冲击娇与振慢动测近量，瞒以及侧声学霉、医厨学、穗力学痛、宇滋航等培方面饿都得慨到了早广泛烂的应术用。1、断压电绢效应包及压冶电材跌料压电打式传嘉感器宝的工怀作原监理以着晶体杯的压拨电效池应为纤理论住依据抹。某北些电瓦介质插，当尚沿着冰一定确方向泡受到率压力恒或拉狱力作绕用而政变形仪时，薄其内所部就遇会产童生极头化现街象，距其表钻面上迁就会训产生糠电荷拨，若周将外鬼力去宪掉时牵，它扮们又赔重新鼓回到饱不带相电的弯状态胜，这兄种现今象就细称为晨正压刺电效状应（眠机械娃能转肾为电蹄能）防。相航反，鸣当在浑电介保质极史化方受向施姨加电略场，需这些锹电介朝质也厅会产惑生变没形，碍这种迎现象顶称为啦逆压眯电效月应（恋电致查伸缩睛效应甜）。椅具有弱压电纠效应牧的材英料称怒为压姨电材症料，贤它能许实现歇机—问电能僚量的悠相互偏转换眨。在慌自然婆界中殊大多框数晶陆体具马有压旁电效房诚应，冒但压土电效库应十屡分微益弱。稳随着艳对材爷料的钢深入舒研究银，发泥现石希英晶汤体、欣钛酸制钡、供锆钛当酸铅陵等材柴料是治性能教优良妻的压蚊电材鞠料。2、压督电传感举器的应挣用压电伏传感股器从糠它可两测的逝基本辽参数个来讲之是属抚于力倾传感匹器，串因此强，应喘用最策多的婶是测缓力，炕但是干，也肺可测糕量能抄通过守敏感逗元件集或其怠他方晶法变臭为力表的参片数，补如位怀移、馋加速排度等捉，尤爪其是载对冲奥击、诞振动尽加速献度的类测量两。1）畏压电装式加扑速度孔传感许器如图所惠示，测尿量时，槐将传感湖器基座插与试件主刚性固茄定在一抬起，当背传感器晌受到振稳动时，无质量块爹就有一档正比于舞加速度月的交变爱力作用誓在压电婆元件上轻，由于跌压电效世应，因砍此就产异生了交罢变电荷惠（电压成），传茅感器的锡输出电向荷与试诸件的加茫速度成承正比，叫输出电秘量由传获感器输乘出端引警出，输补入到前蝴置放大蒜器后就薯可以用梦普通的蔬测量仪券器测出歼试件的擦加速度待，如在屿放大器伪中加进慎适当的凤积分电阅路，就库可以测疯出试件袋的振动湾加速度调或位移克。图2纳.1赏5渗压电阿式加澡速度促传感碗器结领构图2）软压电萝式测何力传汤感器如图番所示杠是压驶电式康单向为测力劣传感笼器的膨结构闪图，闻主要充用于降机床糊动态妄切削机力的匙测量剑，上皱盖为销传力牺元件觉，当解外力脊作用问时，隆它将栗产生尺弹性愈变形娃，将钥力传忙递到较石英幻玉晶片替上，附石英珍晶片秩采用幻玉xy补切型退，利宪用其运纵向购压电漫效应王，通锁过x驼方向蜜受力膏的压孝电系锡数实猪现力习—电府转换致。压磁遣式传勺感器压磁式令传感器脚是测力胞传感器锻的一种月，它利移用铁磁远材料的会压磁效巧应，即筒当铁磁画材料受塞到外界赠机械力趟的作用冻后，其书内部产亲生机械秒应力，强从而引梦起铁磁兽材料的悉磁导率陕改变，淡这种现收象称为泰压磁效备应；如券果在铁田磁材料锤上有线熟圈，由器于导磁第率的变健化，将喝引起铁呢磁材料亭中的磁乳通量的蜻变化，竹磁通量罩的变化寒则会导筐致线圈迅上自感昂电势或权感应电迷势的变滚化，从草而将力初转换成繁电信号陆。铁磁宽材料挣的压温磁应搬变灵灵敏度沉表示污为：压磁猫应力宜灵敏手度定反义为貌：单浸位机馋械力茫所引雕起的蹈磁导肺率相警对变瓣化，瓣即：我们围利用秀以上来介绍段的关表系可凑以做零成压浅磁传怎感器存，经碎常用施来测据量压演力、领拉力层、弯狭矩、要扭转掀力，商这种归传感桑器输抱出的悬电参炸数为面电阻铸抗或喝是二泼次绕研组的定感生遥电势葬，即收有如外下变粱换链鹊：压磁式盗传感器项可整体诉密封，尝因此具北有良好门的防潮剃、防油薯和防尘坡等性能乓，适合连于在恶肥劣环境粒条件下络工作，疏此外，逮还具有让温度影切响小、短抗干扰狐能力强衰、输出豆功率大席、结构惭简单、匀价格较裁低、维家护方便堪、过载由能力强缠等优点走。其缺据点是线昆性和稳船定性较兵差。光纤古传感核器光纤传另感器是制基于光耳导纤维既的新型箭传感器梳，起源沟于光纤莲通讯技增术，它创的应用涨是传感检器领域随的重大暮突破。明在光通天讯利用汉中发现蜘当温度金、应力剂等环境算变化时肾，引起笛光纤传浩输的光蕉波强度滤、相位艺、频率巷、偏振扮态等变蓝化，测士量光波退量的变省化，就歪可知道奖导致这籍些变化进的温度炼、应力街等物理孤量的大扛小，根片据这些寺原理便定可研制仍出光导母纤维传杆感器。贵到目前死为止，纽奉光纤技节术主要仔用于光佩纤通讯忽、直接撑信息交毫换，把烧待测的盼量和光晒纤内的幻玉导光联屑系起来滋，形成罗光纤传仙感器。众它与传议统传感芹器相比词具有许闹多优点忠，目前筛已研制换了多种汉不同的暴光纤传床感器用简于磁、极声、压改力、温造度、加港速度、谊位移、说液面、玩扭矩、誉应变等殖物理量碧的测量多，解决目了以前蚀认为难棋以解决到、甚至康不能解魄决的技蛋术难题惨。光导纤避维的结眼构和导著光原理1、批光纤图的结案构光导方纤维效，简茄称光象纤，贤是一阻种用奖于传尘输光役信息蚊的多尝层介焦质结添构的沸对称摆圆柱席体，超结构微如图千所示联：纤芯的穗主要成译分为二惧氧化硅攻，其中灿含有极竖微量的奏掺杂剂率，一般罗为二氧糠化锗，阵用以提就高纤芯杯的折射孤率，形倾成全内含反射条舞件的弱患导光纤载将光限锋制在纤陷芯中。涂覆层茅一般为饺环氧树夕脂、硅磨橡胶等真高分子倒材料，狸用于增宰强光纤级的柔韧铅性、机走械强度跳和耐老跑化特性补。而有扩些类型负的光纤铺传感器梢由于使邻用的场教合不同桌需要对筹普通光楼纤做些凉加工处杏理，使恒其对特耽定的信语号更加舞敏感。做光纤的书最外层政加上一令层不同电颜色的罗塑料套绒管，一阅方面起既到保护因作用，猛另一方槽面以颜袖色区分俯各种光句纤。可醉以将许珠多条光世纤组成铺光缆，荒光缆中胡的光纤贺数少则头几根，狱多则几叼千根。矮光缆主挪要用于烧通讯。2、光飞纤的导涂光原理根据光满的折射纪定律，诱光折射禁和反射炊之间的题关系为悟：当光线剧的入射谢角增大符到某歪一角江度时，伶透射朵入光疏物委质的视光线炸的折灭射角折射悬光沿炭界面值传播凑，称闸此时大的入拢射角为临朋界角懂，大骨于临衔界角藏入射清的光显线在岸介质槐交界誉面全外部被托反射菜回来弱，即播发生额光的怪全反批射现撇象。猛临界位角由让下式殿确定置：由上贼式可枪知：止临界羊角仅与介蜂质的折赔射率之机比有关刮。利用光纯的全反熊射原理灵，只要否使射入态光纤端荒面的光锦线与光客轴的夹六角小于伐一定值巩，使得鄙光纤中眨的光线严发生全梢反射时司，则光持线射不祸出光纤编的纤芯先，如图械2.1闻9所示微。光线在棉纤芯和斗包层的慰界面上层不断地同发生全亮反射，领经过若战干次的馅全反射号，光就嫌能从光爸纤的一蹈端以光品速传播食到另一前端，这并就是光抖纤导光保的基本嫌原理。图2.像19灰光在光补纤中的茫全反射光纤传摔感器基芳本原理道及类型1、光卷纤传感破器基本铸原理光纤际传感卖器的屡基本知原理刮是将哲来自新光源滥的光俗经过臭光纤半送入户调制迁器，丢使待肠测参梳数与唐进入坟调制蒸区的孩光相仿互作罩用后伙，引隙起光掘纤传逆输的大光波芹强度吧、相接位、忠频率沉、偏当振态岂等发状生变杂化，锡称为锅被调称制的镇信号逃光，黄再经忍过光假纤送素入光爹探测极器，丙经过板解调梨器解刊调后瘦，获币得被辅测参随数。2、愉光纤捞传感是器的租类型光纤望传感浩器可衰以分享为功用能型礼、非棉功能讨型和亿拾光针型三兆大类饶，如芳图所惊示：1)晴功能混型，歪如上掠图所盆示，亡光纤填在其绳中不安仅是罢导光绪媒质岁，而胆且也散是敏帖感元轰件，头光在茫光纤顽内受闻被测袖量调碑制。致此类咽传感述器的别优点园是结竿构紧懒凑、县灵敏情度高摸，但遮是，挣它需狭用特鄙殊光衔纤和怠先进讯的检件测技况术，形因此杰成本触高。2）非狐功能型手，光纤影在其中只仅起导汪光作用偿，光照嫁在光纤折型敏感倍元件上掉受被测蜡量调制典。光纤果与普通净传感器挖中的导钓线作用纳相当，肾因而不怨能称为伶严格意席义上的督光纤传存感器。朋它成本键低、比细较容易培实现、绵但灵敏罪度也较构低，应牲用于对女灵敏度坡要求不瓦太高的毕场合。3）缝拾光舌型，俊用光贱纤作律探头型，接糟收由毕被测课对象吴辐射候的光绩或被代其反逮射、琴散射律的光从。光纤传甲感器的病特点1）防质量壶轻、蹈体积湖小2）拉灵敏阅度高3）耐蒜腐蚀4）抗灶电磁干酸扰5）绝股缘性能拥高6）劣传输骆频带马较宽7）使豪用期限颗内维护秤费用低光纤传领感器的砌应用作为2制0世纪场70年饥代中期手出现的矛一种新首型传感鉴器，光殊纤传感晋器是对售以电信居号为基对础的传弄统传感斧器的变畅革。通诵过前面祝对光纤轰传感器让工作原祥理及特炼点的介克绍可知雀，光纤鸽可以被队应用到湖很多领娃域，目药前的工蹲程应用井中，光贪纤可以不构成位够移、应谢变、压策力、速恰度、加打速度、衣转矩、慎角速度屯、角加填速度、各温度、同电流、剪电压、位流量、振流速，棒以及磁黎、光、圾声、射金线等近父百种物远理量检粪测的传皮感器，耕所以光成纤传感届器可以侨被称为雕万能传闲感器。嘴当然，衫光纤传眠感器在骄开发过述程中还府有不少胀的实际岸困难，盏如噪声傅源、检咳测方法垂、封装挺、光纤卡的被覆等等问题昆。因此央，光纤靠传感器厚的实用矩化研究勾还在进原行中。下面泛介绍惯一种绩较为药实用小的光余纤位分移传己感器南。如驾图所奇示为厅光纤农位移顺测量环的原膊理图廉。光怀纤作菠为信屈号传积输介棉质，面起导雀光作京用。拳光源甘发出渗的光厘束作洁为信辈号传选输介灾质，者起导甜光作怎用。塞光源踩发出板的光来束经怠过光仗纤1巴射到迹被测饲物体粮上并丽发生队散射套，有肢部分泛光线纸进入矩光纤衰2并流被光泉电探沉测器孔件接予收，咏转变防为电君信号院。由蜻于入席射光摄的散麻射作输用随棋着距番离x支的大精小而醋变化枯，所赖以进美入光脚纤2撒的光驳强也修会发泥生变亿化，乒光电旧探测呆器转哗换的亏电压涨信号扇也将扯发生观变化屡。时煎间证赠明：仆在一作定范洋围内夸，光错电探觉测器伪件的购输出冻电压提U与鸣位移叔量x典之间冈呈线博性关厌系。搁在非卖接触渗式微耕位移鞋测量字、表尖面粗胃糙度捧测量伟等场缘瑞合采业用这巡寿种光赶纤传倦感器次是很什实用膨的。图2织.2远1雀光远纤位列移传士感器2.3视.5.闪钢弦式悟传感器基本原梁理岩土秒工程骂测试蹈中常羊用钢牢弦式邮应变春计、己压力义盒作让为量父测传娱感器备，其闻基本楚原理接是由龟钢弦冈内应捏力的斗变化钱转换崭为钢组弦振杆动频马率的骨变化呈，钢员弦应疏力与遭振动胖频率女的关妄系为曲：钢弦式顷压力盒压力盒先是常见形的测试妈土、岩柳石压力敲的传感胡器，钢悼弦式压借力盒做普成后，鹅为骨定值，难钢弦频畏率只由宾张拉应弊力确定困，张拉县应力取忆决于外森力P，钉钢弦频仓率与薄贫膜所受餐压力P常满足关杜系钢弦傍式传芽感器炸主要焦有钢量筋应泪力计滋、压紧力盒槐、表捞面应殊变计渴、孔芦隙水等压力砖计等宇，其怪主要钱优点衡是构窗造简命单，恰受温玩度影鸣响小浸，易早于防塔潮，哈在岩贪土工期程中幸、地乐下工聚程监惑测中隶得到匆广泛浑使用筛。钢糕弦式栗传感云器的岗钢弦唯振动转频率含由频努率仪窄测定番。根晨据钢胆弦式录传感仰器在秃岩土浴工程属中使弃用后摧的测众定的仿频率涉就可效以得国到压贡力、丘应变县等物侮理量磁。传感器却的选择探和标定传感偏器的次选择应遵循串的一般叹原则是谋：1）根翻据测试写对象、至实际条污件、测允试方式店确定传现感器的温类扰型；2）传勒感器的逝灵敏度限和精确卸度应满挖足测试秘的要求坛；3）传划感器的贷频率响娱应特性场应满足最测试的柏要求。4）传妨感器在对线性范供围内工盆作5）传怪感器具托有良好悄的稳定驰性6）传焰感器除斧满足技陈术要求倾外，应粮尽可能残满足体偏积小、无质量轻像、结构千简单、待价格便虹宜、易梁于维修保、易于婶更换、拍便于携杆带、通害用化和惜标准化苏等条件兄。传感器吉的标定传感终器的悲标定据，就燥是通避过试夕验建爪立传岂感器魂输入固量与劣输出用量之证间的滥关系滴，即丘求取指传感刮器的读输出醒特性拴曲线脆（又如称标她定曲近线）节。由乏于传跑感器然在制者造上荣的误炮差，承即使悼仪器悼相同拼其标循定曲售线也强不尽村相同抢。因谱此，司传感恨器必衡须在迁使用厌前进雁行标移定。梅另外堂，经匀过一垃段时但间的清使用幅后应烈对传钥感器彩的复摔测，德这种呆再次势标定浇可以谨检测积传感谊器的穿基本刚性能科是否余发生盘了变帝化，绍判断祸其是俘否可疯以继悦续使扭用。司对可熄以继兵续使叼用的压传感值器，炒若某巡寿些指后标（千如灵趟敏度肆）发杯生了颤变化裹，应谷通过餐再次倡标定耻对原恋始数购据进炭行修栗正或疼校准护。传练感器辨的标炮定工愈作由俊具有里资质灿的计膏量部役门按债照有赞关规啄范完延成，设并对摘使用盾单位泊具有叙相应染的标纤定结资果证鲜明。2.4料计算机保辅助测赌试系统败基本原两理及其聚特点基本原船理计算机栗技术与恳原有测系试技术犯相互渗秘透、融库合产生臣了一门垦新兴的徐测试技复术—计矮算机辅犯助测试东系统，侨简称现堆代测试抚系统，通它由计察算机和摔若干台颗测量仪用器组成麻自动测杰试系统阀，可对手生产过常程中的练参数进忽行在线刃（实时菠）自动沫测量。咐它集数美据采集棚、数据止处理和遗测试控绑制于一把体，可小充分发纺挥计算轿机和各携种设备挖在独立浊使用中就不可能落发挥的痰潜力，卖有自动帖、快速唱、方便留、灵活留、测试牙精度高趟、测试译费用少鼓等优点枝，因而惯稳定可办靠、检璃测精确隔、功能旋丰富。剃计算机膀辅助测仪试系统叛在组成捆方式上忧可以分卖为积木锦型和集浙中型两茫大类，旗集中型哭与积木抬型测试歼系统相没比，有黑测量和营处理速兵度快、锐硬件较丘少而测友试功能纯强的特予点。如插下图所取示是集恐中型测卸试系统刘的原理殃框图。图2.岗22卸集中型见计算机瞧测试系坟统特点计算机杰辅助测谅试需要锹有如下贫一般系模统所不俗具备的录特点：1）随岩着应用眨软件的容开发，艘功能可潜以不断辟扩展，磁形成水王平更高拒的计算隆机辅助螺测试系缩慧统2）妇便于艳测试嘉后记乱录数洽据与茫图形绸的多子重反懒复处筐理3）例同时瞎或依纵次对盾多个沃信号缩慧进行冶在线棋实时毒高速双动态伏测试4）实区时进行猜各种数农据处理造、信号搞交换与秘复杂过章程控制5）文能够虎对被搞测对流象进什行故辽障的耕检测报测试坝或诊塑断测因试2.俩5误姥差与匙数据毕处理测量误禾差误差的分分类被测对灯象某参胸数的量卵值之真晒实大小均是客观本存在的誉，由于洲使用的引仪器设怨备、测轰量方法昼、周围吗环境