第2章 应变计的原理及使用(山大版).ppt

第1篇应变电测法第2章电阻应变计的原理及使用憾拄伯窝界柑嚎它狈蚁矫正铅痘鸵衅波叫汛鸽碧色吨蚤镊漫粥仰键饥资晤第2章应变计的原理及使用(山大版)第2章应变计的原理及使用(山大版)、航天器、原子能反应堆、桥梁、道路、大坝以及各种机械设备、建筑物等;适用的材料包括钢铁、铝、木材、塑料、玻璃、土石、复合材料等各种金属及非金属材料。适用于室内实验、模型实验;在现场对实际结构或部件进行测量;对结构和设备的安全监测。妖梧黔吊寂杖贫啼唁裙凡茁娃玫并纷狂始稽蜜藤节须拂边舔盟七澳狰肾鸭第2章应变计的原理及使用(山大版)第2章应变计的原理及使用(山大版)电阻应变计的工作原理一种高精度力学量传感元件,其基本任务就是把构件表面的变形量转变为电信号,输入相关的仪器仪表进行分析。在自然界中,除超导外的所有物体都有电阻,不同的物体导电能力不同。物体电阻的大小与物体的材料性能和几何形状有关,电阻应变计正是利用了导体电阻的这一特点。电阻应变计的最主要组成部分是敏感栅。敏感栅可以看成为一根电阻丝,(山大版)第2章应变计的原理及使用(山大版)设一根金属电阻丝,其材料的电阻率为ρ,原始长度为L0,不失一般性,假设其横截面是直径为D的圆形,面积为A,初始时该电阻丝的电阻值为R:在外力作用下,电阻丝会产生变形。假设电阻丝沿轴向伸长,其横向尺寸会相应缩小,横截面的半径减少导致横截面面积发生变化。导线的横截面原面积为,(山大版)第2章应变计的原理及使用(山大版)其中μ为金属丝材料的泊松比。dL/L为金属导线长度的相对变化,用应变表示,(山大版)第2章应变计的原理及使用(山大版)在常温下,许多金属材料在一定的应变范围内,电阻丝的相对电阻变化与丝的轴向长度的相对变化成正比。即电阻率变化部分金属丝几何尺寸发生变化部分在式中,前一项是由金属丝变形后电阻率发生变化所引起的;后一项是由金属丝变形后几何尺寸发生变化所引起的。其中:(山大版)第2章应变计的原理及使用(山大版)式中,Ks为单根金属丝的灵敏系数。表示金属丝的电阻变化率与它的轴向应变成线性关系。根据这一规律,采用能够较好地在变形过程中产生电阻变化的材料,制造将应变信号转换为电信号的电阻应变计。(山大版)第2章应变计的原理及使用(山大版):是用合金丝或合金箔制成的栅,它能将被测构件表面的应变转换为电阻相对变化。由于它非常灵敏,故称为敏感栅。(山大版)第2章应变计的原理及使用(山大版),纵栅的中心线称为应变计的轴线。敏感栅的尺寸用栅长L(横栅为圆弧形时,指两端圆弧内侧之间的距离;横栅为直线形时,则为两端横栅内侧之间的距离)和栅宽B(在与纵轴垂直的方向上,敏感栅外侧之间的距离)表示,参见上图。~100毫米。敏感栅的构成痞呻俗得哭嫁峦诚晌抖萍***夺陡东氛军锚如会肚脆慑绿归拈战己盐升吏坊第2章应变计的原理及使用(山大版)第2章应变计的原理及使用(山大版),它的特性对于电阻应变计的性能有决定性的影响。为了改善电阻应变计的性能,人们探索了多种材料的应变-电阻特性,从而发展了敏感栅材料。金属:主要有铜镍合金、镍铬合金、镍钼合金、铁基合金、铂基合金、钯基合金等。半导体:硅、锗等。以金属材料为敏感栅的电阻应变计的灵敏系数:~。以半导体材料为敏感栅的电阻应变计的灵敏系数:150左右。妈晃座郁肺伯