建筑结构试验第三章测试仪表重难点辅导.docx
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建筑结构试验第三章测试仪表重难点辅导
第三章测试仪表
一、应变测量
在混凝土当中进行应变测量,主要的是用应变片来进行。
其次,当然还有机械式的仪表,这个教材中都有介绍。
这里主要介绍电阻应变片测量方法。
1.应变片
教材图3—1,
下面介绍一下电阻应变片的结构。
大家看这张图。
假如说把这个应变片仔细来看的话,那么它有四部分,其中一个部分就是基底,就是4所指的,这是个基底,上面是有电阻丝,这个电阻丝是测量应变的主要部分,然后在电阻丝上面加一个覆盖层,这就是2,电阻丝做好以后再加两个引出线,就是好把它连到仪器上,这就是电阻片的基本结构。
电阻片有很多种。
按照基底所用的材料不同,可以分为两种,一种是纸基的,就是说这个基底是用绝缘纸来做的,一般的就是电容器纸;还有一种胶基,它是用塑料来做的。
要从电阻丝的构造情况来分类,它也有两种,一种叫做线绕的,就是说它用很细的电阻丝这么一圈一圈绕上的,这种叫线绕式的电阻应变片;还有一种是箔式的电阻应变片,一般胶基的都作成箔式的,它的生产工艺就类似于生产印刷线路板那种工艺,就是用光刻来完成的。
纸基和胶基这两种电阻片,它们各自有各自的特点。
比如说纸机的电阻片,一般它的成本低,而且容易粘贴,容易把它粘贴到试件上。
但是,它防潮的性能比较差,比如说空气当中湿度很大,或者你的试件含水量大,那么它可能就提早破坏了。
而胶基的特点正好和纸基相反,就是说它的机体材料的成本要比纸基的高,所以整个电阻片的成本要比纸基的高,它的粘贴上要比纸基困难,因为胶基的在和其它的,比如说和金属粘接的时候它就相对困难一点,它本身较硬,但是它防潮性能很好。
另外胶基的电阻应变片因为它是用光刻的方法做成的,所以电阻片可以做的很短,电阻丝的长度最小的可以做到0.2毫米,而且可以做成各种各样的电阻片,所以它的工艺比较灵活。
2.应变片测量的原理
如何通过应变片来测量出来应变呢?
我们首先要了解丝栅材料的灵敏系数。
(1)丝栅材料的灵敏系数
丝栅材料的灵敏系数是怎么定义的呢。
首先,我们来看一个电阻丝。
任何一个电阻丝,它本身当然有电阻,它的电阻一般和这么几项有关系:
一个是和电阻丝的长度有关,很显然越长,电阻越大;另外就和电阻丝的截面积有关,当然截面积越大,电阻越小;其次它还有一个本身的特性,就是电阻系数,因为大家知道有些材料电阻就小,比如说铜材料电阻就小,其它的有些金属材料电阻就大。
所以电阻丝的电阻与电阻丝的长度、截面积和电阻系数有关。
大家看这个公式
,实际上这就是一个电阻的公式,就是说电阻用R来表示,这个
就是电阻系数,这个L是电阻丝的长度,A是它的面积,如果把这个电阻对它取全微分,然后再和整个电阻做比较,求它相对的电阻变化,比如说用电阻的全微分比上这个电阻值,然后公式右边也是取全微分,然后再用它这个去除,结果整理以后就可以得到教材(3—6)这个式子,这个推导过程文字教材中有,在这就不详细介绍了。
(3—6)
推导的结果就是这个电阻变化率,也就是相对的电阻变化,实际上是由两部分组成,一部分是
,
是材料的泊松比,后面是金属丝的ε,这是一项;还有一项是电阻率的变化率。
也就是说,整个的电阻变化率是和什么有关系呢?
是和电阻丝的应变,和电阻变化率的相对变化有关系,但是后边这一项,就是相对的电阻变化率这一项,对于一般的金属材料还很小,主要是前面这一项构成的。
因此,如果我们用电阻的相对变化去替换全微分,就变成ΔR比R,也就是电阻丝的电阻变化率,这一项因为它基本上不变化,我们可以把它忽略,那么它被应变来除,得到
,把
叫做电阻丝材料的灵敏系数,因为它是指的电阻丝的应变和它的相对电阻变化率之间关系,我们把它叫
,这个对一般的金属材料它基本上是一个常数,所以我们就把它当作一个常数来对待,这是电阻应变片测量最基本的一点,就是因为它的应变和电阻变化率,存在一个线性关系了,因为它等于常数。
但是光一个电阻丝还不能构成电阻应变片。
所以还要求出来电阻应变片的灵敏系数,下面重点就介绍一下电阻应变片的灵敏系数。
这个就是个整体的了。
它这个灵敏系数也采用了电阻丝灵敏系数那种形式,但是它的含意是有不同了,这项含义,就是ΔR比R,这个电阻相对变化也称为电阻变化率,这个意义是一样的,这个当然是指整个应变片的电阻变化率,下面这个应变就不是指电阻丝的应变,而是指把这个应变片已经贴到材料上了,是这个材料的应变,虽然这个公式的形式是相同的,但是含义是不一样的,那么这个比,也近似是个常数,把这个常数叫做电阻应变片的灵敏系数,因为它是应变片整体的电阻变化率和试件的应变的比值,这个比值K这个数值,它是通过试验得到的,它不是理论计算值,它是个试验得到的。
在试验的时候都是由应变片的出厂厂家在一个标准的条件下来测定的。
一般说来它用一个标准梁,上面加上荷载以后,让它产生一定的应变,同时测量上面贴的电阻片的电阻相对变化率,那么求得它的比值就是电阻片的灵敏系数,这个灵敏系数值一般在买电阻片的时候,包装盒上都要注明的。
因为测定灵敏系数的时候不可能每一个都测了,它也是采取抽样的,所以它是一批应变片,它有统一的灵敏系数。
把这个公式转换一下,就变成下面这种形式,就是说电阻片的电阻变化率,也就是ΔR/R=Kε,也就是说用电阻应变片来测量应变的时候,那么这个应变,由于试件的应变,就会使电阻片产生一个电阻变化率,而且这个电阻变化率要比应变大K这么多倍。
这个式子是用电阻应变片测量应变最基本的一个转换关系。
大家一定要很好的把它掌握。
用电阻应变片来测量应变,就是把应变片牢牢地贴到试件上,然后去测量电阻片产生的电阻变化率,通过电阻变化率去换算出来试件的应变,根据前面咱们介绍过的电阻应变片的构造,那么就可以看出来电阻片有很多优点,下面就介绍一下电阻片具体的技术性能,包括哪几项。
(2)应变片的基本技术性能,主要有三项:
一个是标距,一个是电阻值,一个就是它的灵敏系数。
所谓标距,比如说电阻片,它的标距,不是指整个电阻片的长度,而是指电阻片当中电阻丝栅的长度,就是说它的基底,要比丝栅长一些,指的是丝栅的长度,这个是它的标距,一般标距规格很多,它最小可以做成0.2毫米,最大的一般现在用的就是100毫米左右,再长的实际上粘贴起来就有困难了。
选择标距的长短,取决材料的均匀程度,比如说材料比较均匀,就可以用标距比较小的。
比如说金属材料就用标距比较小的,那就用在5毫米或者10毫米大的;而对于混凝土材料,因为当中有骨料有沙浆,所以它实际上应变不均匀,它用的标距比较大,一般的选择原则,就是要大于骨料直径的三倍。
那就根据混凝土骨料力径的大小,来选择电阻应变片的标距的大小。
另外一个方面考虑的,就是看应力的变化梯度,比如在这一个区域内,应力变化梯度特别剧烈,那么就应该选择标距短的,比如测量应力集中就应该用标距小的电阻应变片。
下面一个指标是电阻值,就是它本身总的电阻值,这个电阻值一般对测量的影响不是很大。
电阻片的电阻,一般都是在60欧姆到1000欧姆之间,大多数都是120欧姆或者是360欧姆左右,它允许从60欧姆到1000欧姆之间。
第三项指标就是方才介绍的电阻片的灵敏系数。
这个值,当然它是固定的,当它选择生产厂家用的某电阻丝,那么它的灵敏系数就是固定的了。
它就测给你,一般都在2.0左右,比如说1.9--2.1左右,都在2左右这个上下的波动,就是说使用的时候要利用这个值,因为刚才那个公式,要利用灵敏系数值去换算出来应变,所以这个值很重要,但是确切的具体这个值的多少对测量是影响不大的。
(3)电阻片的特点
一个特点是它的质量很轻,刚度很小,这个是测量仪器最大的优点。
因为要测量一个试件的应变,如果测量仪器刚度很大,实际上就等于给试件附加上一个刚度,这样测量就影响结构的变形,而且,你质量大,假如说加到试件上,那么它本身就变成荷载了,但是对于咱们做结构的,好像还不是太突出,假如说做的材质很轻,做很薄的膜的一个试验,那么仪器的质量和刚度影响就突出了。
另一个特点就是它的标距、规格很多。
方才咱们说了,它可以从0.2做到100,所以它适合各种情况的测量,它的适用范围也是很广泛的,因为一般的电阻应变片,当然是在常温、常湿这个条件下,但是它也可以根据你的要求做,出来很多适用特别条件的应变片,比如说可以做高温的应变片,所以应变片的应用是很广泛的,不单在结构试验上,在其它的各种试验上也都经常要用到的。
3.应变仪的原理
前面我们介绍了应变片能够把试件的应变反应成电阻变化,那么我们通过什么办法来把电阻变化来测量出来呢?
那当然这样就得有应变仪。
下面就介绍一下应变仪,介绍一下应变仪的测量原理。
应变仪里面最基本的也是与我们使用应变仪最有直接关系的部分就是慧斯登电桥,这部分与我们使用应变仪关系最大了。
(1)慧斯登电桥
教材图3—4,下面看这个图,这个图就是一个慧斯登电桥的图,在应变仪里面这个A、B、C、D,实际上是仪器面板上有四个接线柱,那么在这四个接线柱之间要外接电阻应变片,使它形成一个电桥,就是A、B之间要接上一个电阻片,B、C之间接上一个电阻片,C、D之间也要接上一个电阻片,D、A之间也要接上一个电阻片。
那么这四个电阻应变片就构成一个电桥。
仪器里面有一个恒压的电源,它供给电桥电压,那么它供给是从A、C接进去,那么把A、C叫做供电对角线,它供给电桥的电流,B、D两点就接出来了测量B、D两点间的电压变化,我们现在假定用一个精密电压表,测量B、D两点的电压变化。
因为电阻片刚才说它的规格、它的电阻值就是从60欧姆到1000欧姆,而电压表的内阻一般都很大,起码要10兆欧姆以上,所以我们就可以假定电压表的内阻是无限大,电压表的内阻要是无限大,就可以把B、D两点间看成是开路的,就相当于什么都没接一样,那么这时候这个电桥就变成一个简单的回路了。
那就是说其中有一条回路是从A、B到C,一条回路是从A、D到C,这样我们就可以用简单的电路来进行分析。
那么主要分析A、C之间有一个恒定的电压以后,看看B、D之间输出的电压究竟是多少。
假定C为0,那么B、D之间的电压,实际就是A、C之间电压被
和
来分压。
它这个公式就是UBC,就是B、C之间电压,等于U*R2/(R1+R2),同样,UDC就是D、C之间电压,等于U*R3/(R3+R4),而B、D两点的电压之差就是输出的电压,把这两个式子相减,然后整理就可以得到这么一个关系了,就是:
U*(R1*R3-R2*R4)/(R1+R2)*(R3+R4)。
那么从公式中可以看到如果分子等于零,实际输出就是零,也就是(R1*R3-R2*R4)等于零,输出就是零,这个时候叫做电桥平衡。
(2)慧斯登电桥的特点
就是当这个电阻关系成立的时候,输出就是零,把这个称为电桥平衡,等于零这个关系也可以写成比例关系,就可以写成R1:
R2=R3:
R4,那从图上就可以看出,只要相邻桥壁的电阻,比如说R1、R2这两个电阻和R3、R4这两个电阻要是成比例的话,实际电桥输出就是零,这是电桥的平衡。
用电阻应变测量最初使的状态,也就是说没有应变的状态,就要调整电桥让它处于平衡状态,那么要使平衡,在应变里实际上是用两种特殊情况,一种情况就是这四个电阻完全相等,就是R1=R2=R3=R4这是一种状况;还有一种状况就是让R1=R2,R3=R4,当然R1和R3之间不一定相等,只要R1=R2,R3=R4就可以了。
那么这时候这电桥就是平衡了。
大家再回来看图,就是说初始状态没有应变的时候,电桥是平衡的,就是说,或者这四个电阻全等,或者R1=R2,R3=R4,那么电桥输出是零。
当电阻片上都有应变,也就是说每个电阻片都产生一个电阻变化,就是说R1上产生一个电阻变化,R2上产生一个电阻变化,R3上也产生一个电阻变化,R4上也产生一个电阻变化,就是说每一个电阻上都增加一个电阻增量,带到这个公式里面去,就变成这么一个式子,R1上增加一个电阻ΔR1,R3上增加一个电阻增量ΔR3,同样,R2上也有一个电阻增量,R4上也有一个电阻增量,下面也一样,R1、R2上都有一个电阻增量,R3、R4上也有一个电阻增量,再乘上电源电压U,就等于它的输出了。
把这个式子整理以后就得到这么一个近似的关系了,它的近似在什么时候成立呢?
就是它的相对电阻不太大的时候,电桥输出电压近似等于四分之一的U,U当然就是供桥电压。
里面是四项代数和,其中第一项是第一个电阻的相对变化,就是ΔR1/R1,第二项中间是个负号,就是R2电阻的相对变化,第三项是R3的相对变化,第四项是R4的相对变化,这个符号是第一项是正的,第二项是负的,第三项是正的,第四项是负的。
那也就说明这个对于电阻应变测量是最基本的一个关系式,就是说你测量出来的电桥输出,实际反应这四个电阻的相对变化率的代数和,而且它的关系是这样的,就是R1和R2这两个是相邻的桥臂,,R1是正向,R2是个负向;R3是个正向,R4是个负的。
这就构成相邻的桥臂上这两上相对电阻变化是互相相反的,就是说第一个是正的,第二个是负的,而R3是正的,R3是和R1是相对的桥臂,这个R4也是负的。
这个关系大家要掌握,因为以后大家在连接电阻片最后在整理读出应变值的时候是和这个有很大关系的。
这是电阻变化率,如果我们把电阻变化率和应变的关系代到式子里面去,就会得到这样了,前面是1/4U乘电阻片的灵敏系数K,里面就是这四个应变片各自产生的应变的代数和。
如果这四个电阻都是应变片,也就是说都有应变,当然这就是四个应变,把这种连接,就是四个桥壁上都接电阻片这种连接称为全桥连接,那么它就是四个应变。
如果把其中两个电阻,一般是把R3和R4这两个桥臂不接电阻应变片,而接固定的电阻,就是精密的电阻。
那么这个时候,R3和R4上相对变化就没有了,就是当ΔR3:
R3=ΔR4:
R4=0的时候,这个式子就变成这种形式,后面应变部分就变成两项了,只有ε1和ε2,把这种连接称为半桥连接。
大家一定要很好的理解这两个式子,在每一个桥臂上产生的应变对整体读数的影响,那么就是说相对桥臂上的应变是相加,而它相邻桥臂上的应变都是相减,这个与将来咱们测量应变电桥的连接关系很大。
(3)应变片的热效应及其补偿。
就是说电阻应变片我们贴到试件上了。
但是我们在试验过程当中可能因为温度有变化,比如说早晨和中午温度可能有变化,那么这个变化对最后产生的应变有什么影响呢这个影响究竟有多大和怎么样消除它就是这一部分所要介绍的内容。
这个图就表示有这么一个试件,我们中间贴上一个电阻片,假如说温度发生变化了,这个电阻片肯定要和试件一起变化,否则电阻片就不起作用了,由于它这种热变化有什么影响呢?
我们假想看底下这一部分,底下这实线是表示什么呢,是表示试件由于温度升高,原来虽然和电阻片长度是一样的,这么一块,可是由于温度升高,它伸长了,伸长到这个位置,这实线是表示试件的伸长,这个虚线是表示什么呢?
表示电阻片假如我没粘贴到试件上,那么它自由伸长,它原来虽然这么长,经过温度升高,它自由伸长到虚线这个位置,它比试件要小一块,比如说它热涨系数比试件小。
这是说电阻片没粘贴在试件上,可实际上电阻应变片是贴到试件上的,它一定要和试件一起变化,它要和它一起变化,也就是说由于温度增长,虽然试件还没有产生应变,可是由于温度升长,就把这个电阻片拉长了一段以后,才能和试件一起变形,所以这个电阻片由于温度变化,而且试件的线膨胀系数和电阻丝的限膨胀系数不一样,那电阻丝就被拉长了,它被拉长了,那当然它就要产生应变了,这是一部分。
还有一部分,就是电阻率随着温度变化它也变化,温度升高了,电阻率也会升高,所以这样随着温度升高或者降低,电阻也会发生变化。
那么由于这两项变化的结果就使得电阻应变片,虽然试件没有受力,可是它也产生应变的变化了,就是说产生电阻率的变化,电阻率的变化我们通过仪器测量,实际上就是等于相当于应变变化了,所以把这一部分变化叫做电阻片的热效应。
这个热效应一般是很大的,可能一度到几十个微应变,如果把这个不消除的话,那么实际上就直接影响测量结果,那么为了消除这个热效应,怎么来解决呢?
这个称为温度补偿方法。
这个温度补偿方法就是这样,上面是我们要做的真实的试件,这上头当然就受力,它会产生应变,我们再选取一个和你试件材料相同的一个试块,把它叫补偿块,在这上面也贴一个电阻应变片,就各自贴个电阻应变片,如果这个试件上已经受力了,它会由于受力产生一个应变,另外它由于温度变化也会产生一个应变。
在这个补偿块上因为它不受力,所以它不可能有工作应变,它只有一个由于温度的变化引起的应变。
我们采用半桥连接,也就是说A、B之间接R1,接到工作片,也就是接试件上电阻片,在B、C之间接补偿片,也就是说不产生应变变化这个应变片。
那么按照前面介绍的公式,它这个电桥的输出,电桥的输出实际上就是1/4UK乘A、B之间应变和B、C桥上应变之差,那么在A、B之间,也就是R1上的应变是两项,一项是工作应变,一项是热应变,再减去R2这个电阻片上的应变,它只有热应变,而这两个热应变。
因为它在试块的材料相同,电阻片也是相同,而且试验的时候要把补偿块,放在和试件很近的地方,就是它受的温度变化也是相同的,所以这两个热应变是相同的,那么一相减后就等于零,所以结果反应出来的就是工作应变了。
所以通过这种连接就把温度的效应就消除了。
就是说电阻片的这种贴法,在试件上贴工作片,另外再采取一个补偿块,上面贴补偿片,把这两个电阻片接成半桥的方式,把工作片接在A、B之间,把补偿片接在B、C之间,那么其它两个桥臂就是用机器内部提供的两个固定电阻,这种连接方式是最基本的连接方式,也是以后经常要用到的连接方式。
上面咱们介绍了电阻片的构造和它的原理以及怎么样通过仪器来读取电阻片产生的电阻变化和消除温度引起来的热应变。
并且着重介绍了最常用的一种电阻片的粘贴方式和连接桥路。
4.测量桥路
用电阻应变片来测量应变最基本的桥路已经介绍过了。
但是,我们还可以利用慧斯登电桥的特性来灵活的接成其它的形式,以达到可以提高测量灵敏度。
下面第一就介绍在轴相拉压的情况下,在轴向拉压实际上它表面的应力状况就是单相应力状态。
在轴向拉压实际上它表面的应力状况就是单相应力状态,单相应力状态的情况下它的应变是在轴向是拉压应变,它的横相应变是和它的轴向应变成比例的,这个比值当然就是波长比,利用这一点就可以把桥路改变另外一种形式。
下面介绍第一种情况就是测量应变片互补的半桥测量方案。
教材图3-5,这个图上表示的是个试件受到轴向的拉力,在它的表面它的应力状态就是单相应力状态,它的应变,就是轴向是个拉伸应变,横向是和它成比例的一个横向应变,所以在这种情况下电阻片的贴法
就可以在轴向贴一个主要的测量的应变片,而把做补偿的应变片也贴到这个试件上,就把它贴成横向应变的方向就是R2,它实际上也起一个补偿应变片的作用,那么因为在这种状态下在R1这个应变片上它感受到的应变,除了拉力产生的轴向应变之外,当然也有温度应变,在R2上产生的应变是它的横向应变和温度应变,所以把这两个应变片接成半桥的形式像右面这个图。
那么R1接到AB这个桥臂上,R2接到BC这个桥臂上,当然慧斯登电桥一定要有四个桥臂,那两个桥臂就是两个固定电阻,这两个固定电阻一般仪器里都是设定的,就是利用仪器里设定的两个电阻,在这里再强调一遍,所谓电桥并不是把慧斯登电桥接成只有两个电阻,而它仍然必须四个电阻,只是那两个电阻不是应变片,那么按照电桥的输出的规律,那么它就变成最后它的输出就变成R1桥臂的应变减去R2桥臂的应变,就变成ε1减ε2,ε1实际上是工作应变加上一个热应变,ε2就是一个横向应变加上一个热应变,这两个减的结果就是它的工作应变,也就是由于拉力产生的应变乘(1+ν)的系数,也就是使这个应变值大了(1+ν)倍。
教材图3-10,在拉压的情况下,第二种情况就是,测量应变片也是互补全桥测试方案。
这个贴法基本上和上面的相同,不过它是在一个受拉的试件的两个表面,这两个表面当然必须是对称的两个表面,一共贴四个应变片,其中两个应变片是沿着拉压力的方向,那两个应变片是横相的,这时候把四个应变片,接成全桥的形式,那就是说AB之间,接R1,BC之间,接R2,CD之间,接R3,DA之间,接R4,这样结果相对的这两个桥臂,是相加的,那么相临的桥臂是相减的,而相减的都是横相的应变,所以它这样,这四个应变组合起来它的代数和实际上就是两倍的(1+ν)的工作应变,所以它的灵敏度就更高了,这两种接法多半都用在传感器上。
下面第三种情况就是弯曲的情况,弯曲的试件由于它加力的力对中不好,为了其它的条件引起了除了弯曲之外可能还有轴力的影响,为了消除轴力的影响,就可以按照下面的办法来粘贴电阻片。
其中第一个就是测量应变片互补的半桥测试方案。
教材图3-11。
大家看图,这假定是一个试件,它除了受了弯曲之外,还受有一个轴力,那么这个轴力可能是由于加荷不准确而引起的,也可能就是有一个轴力作用,就是轴力和弯矩的联合作用,但是我们要单独测量它弯矩引起来的应变,如果这个试件是个对称的,它有对称轴,那么在这个对称轴的,对称的两个表面,受弯试件某一个截面的两个表面对称的贴两个电阻片,一个当然是R1,一个是R2。
把这两个电阻片同样接成
半桥的形式,也就是在AB这个桥臂上接R1,在BC这个桥臂上接R2,在R1上它感受的应变是三项,就是一个是由弯曲引起来的应变,还一项轴力引起来的应变,当然还包括温度引起来的应变。
同样在R2上也是由弯曲引起的应变,由轴力引起的应变,和温度引起的应变,因为应变仪读的应变。
它反应的正负总是以AB两点间接的电阻片为准的。
假如说AB桥臂上接电阻片,它要是受拉,读出数来就是正应变,而在BC上读出的应变值总是和它相反的,而它受弯的应变,头一项是它受弯的应变,当然R1上受弯的应变它是压的,应该是个负应变,R2上应变因为它是受拉边,所以它是正应变。
所以这两个最后的读数。
应该这两个桥壁上的应变之差,也就是ε1-ε2等于AB上整个的应变,减去BC上整个的应变,最后它应该等于弯曲应变的两倍。
那么它得出的符号就看AB间接哪个应变了,AB间接压应变,也就是R1上的压应变,那么最后应该得负值,读出来是负值,如果R1上是压应变,那么它得出就是正值。
在弯曲的应变片接法第二种,就是测量应变片互补的全桥方案,教材图3-12。
它的试件和上次是一样的,就是说它有一个轴力,有一个弯矩作用,但是这时候为了节省全桥,所以贴的电阻片就是四个电阻片,就像右面图表示这样,在它的与对称轴对称的两个边缘各贴两个电阻片,也就是在上边缘贴两个电阻片,也就是受拉边贴两个电阻片,受压边贴两个电阻片,接上电桥,那就是把R1接到AB上,把R2接到BC上,R3接到CD这个壁上,R4接到DA,这样构成一个全桥。
这个全桥最后它的应变读数当然是这四个应变的代数和,那么是这整个的弯曲引起应变的四倍,它的读数的正负号,同样取决于AB桥臂上电阻片的应变方向,比如受拉得出正的,受压得出负的。
关于用电阻应变片来测量应变就介绍这么多。
当然测量应变还有其它方法,请大家看文字教材。
二、位移的测量
位移测量第一个问题,就是百分表及电子百分表。
(1)百分表,百分表也包含挠度计
所谓百分表基本上形式就是这个样子,就是说它有一个测杆和一个表体,测量的时候就测量测杆的移动,它所以把它叫为百分表,就因为测杆相对表,移动1%毫米,它在表盘上读数刚好是一个格,也就是说它一个刻度就相对应着1%毫米,用百分表测挠度的时候,就是在没有变形前先读表针指示的一个读数,然后当它变形以后,也就是当表杆移动了再读一次数,那么这两个数之差,就是整个的变形。
而所谓挠度计,是这样,百分表的基本用途是在机械测量上的,就是测量机械加工精度的,所以它的量程只有10毫米,一般这个称为百分表,但是我们在做结构试验的时候,测变形有时候很大,因此就把它量程加大了,比如说我拿着的这个百分表实际上它就是个挠度计了,它的量程实际上是3厘米,也就是30毫米了,所以一般把量程大的就称为挠度计,就是说它是专门为测量挠度而设计的。
(2)电子百分表,这里包含电阻应变式位移传感器
所谓电子百分表,就是在百分表里面又加了一套机构,可以通过测量
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