应变片测量组桥方式.docx

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应变片测量组桥方式

下图为1/4桥（类型I）轴向应变配置中的应变计电阻:

下图为1/4桥（类型I）弯曲应变配置中的应变计电阻:

1/4桥（类型I）的应变计配置具有下列特性:

*单个有效应变计元素位于轴向或弯曲应变的主方向。

*具有补偿电阻（1/4桥完整电桥结构电阻）和半桥完整桥结构电阻

«温度变化可降低测量精度。

«1000口£时的灵敏度为〜0.5mV。

讥/Vex输入。

上级主题：

应变计电桥配置

相关概念

电桥传感器换算

1/4桥（类型I）的电路图

«R1是半桥的完整电桥结构电阻。

«R2是半桥的完整电桥结构电阻。

«R3是1/4桥的完整电桥结构电阻，称为补偿电阻。

■R4是用于测量伸展应变（+£）的有效应变计元素。

.Vex是激励电压。

.Rl是导线电阻。

.VCH是测量电压。

通过下列方程将1/4桥配置的电压比率转换为应变单位。

―凹一*（I*—）

Vr是虚拟通道用于电压一应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子，Rl是导线电阻，Rg是额定应变计电阻。

下图为1/4桥（类型II）轴向应变配置中的应变计电阻：

下图为1/4桥（类型II）弯曲应变配置中的应变计电阻:

1/4桥（类型II）的应变计配置具有下列特性:

•有效应变计元素和无效应变计元素（1/4桥的温度传感元素，称为补偿电阻）。

有效元素位于轴向或弯曲

应变的方向。

补偿应变计位于连接至应变样本的温度电阻附近，但并未连接至应变样本，通常平行或垂直

于主要的轴向应变方向。

该配置常被误认为是半桥（类型I）配置，在半桥（类型I）配置中，R3为有效元

素且连接至应变样本，用于测量泊松比的效应。

•完整桥结构电阻可使半桥保持完整。

•可补偿温度对测量产生的影响。

•1000口£时的灵敏度为~0.5mVout/Vex输入。

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应变计电桥配置

相关概念

电桥传感器换算

1/4桥（类型II）的电路图

Vex—

电路图使用下列符号：

•Rt是半桥的完整电桥结构电阻。

•R2是半桥的完整电桥结构电阻。

•R3是1/4桥的温度传感元素，称为补偿电阻。

•R4是用于测量伸展应变（+£）的有效应变计元素。

•VEX是激励电压。

•Rl是导线电阻。

•VCH是测量电压。

通过下列方程将1/4桥配置的电压比率转换为应变单位。

刊金LU说）

Rg是额定应变计电阻。

Vr是虚拟通道用于电压一应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子，Rl是导线电阻,

下图为半桥（类型I）轴向应变配置中的应变计电阻：

下图为半桥（类型I）弯曲应变配置中的应变计电阻:

«两个有效应变计元素，一个位于轴向应变方向，另一个平行或垂直于主要的轴向应变方向，作为泊松应变

计。

•完整桥结构电阻可使半桥保持完整。

•轴向和弯曲应变的灵敏度较高。

•可补偿温度对测量产生的影响。

•对主应变测量总效应的补偿由材料的泊松比确定。

•1000口£时的灵敏度为〜0.65mV。

讹/Vex输入。

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应变计电桥配置

相关概念

电桥传感器换算

半桥（类型I）的电路图

«Ri是半桥的完整电桥结构电阻。

・R2是半桥的完整电桥结构电阻。

«R3是有效应变计元素，用于测量泊松效应（-£导致的收缩。

«R4是用于测量伸展应变（+£）的有效应变计元素。

«Vex是激励电压。

«Rl是导线电阻。

«Vch是测量电压。

通过下列方程将半桥（类型I）配置的电压比率转换为应变单位。

-4Vr

GF[（l+nJ-2Vr（a-l>]

Vr是虚拟通道用于电压一应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子，v是泊松比，Rl是导线电阻，Rg是额定

应变计电阻。

半桥（类型II）配置仅适用于测量弯曲应变。

下图为半桥（类型II）弯曲应变配置中的应变计电阻:

半桥（类型II）的应变计配置具有下列特性：

«两个有效应变计元素分别位于应变样本顶部的轴向应变方向，以及应变样本底部的轴向应变方向

«完整桥结构电阻可使半桥保持完整。

・弯曲应变的灵敏度较高。

«不能测量轴向应变。

«可补偿温度对测量产生的影响。

・1000口£时的灵敏度为〜1mVout/VEX输入。

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应变计电桥配置

相关概念

电桥传感器换算

半桥（类型II）的电路图

•Ri是半桥的完整电桥结构电阻。

•R2是半桥的完整电桥结构电阻。

•R3是用于测量收缩应变（+£）的有效应变计元素。

•R4是用于测量伸展应变（+£）的有效应变计电阻。

•VEX是激励电压。

•Rl是导线电阻。

•VCH是测量电压。

通过下列方程将半桥（类型II）配置的电压比率转换为应变单位。

删匸害「a影

Rg是额定应变计电阻。

Vr是虚拟通道用于电压一应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子，Rl是导线电阻,

全桥（类型I）配置仅适用于测量弯曲应变。

下图为全桥（类型I）弯曲应变配置中的应变计电阻:

«四个有效应变计元素；两个位于应变样本顶部的弯曲应变方向，两个位于应变样本底部的弯曲应变方向

«弯曲应变的灵敏度较高。

・不能测量轴向应变。

«可补偿温度对测量产生的影响。

«可补偿导线电阻对测量产生的影响。

・1000口£时的灵敏度为〜2.0mVout/Vex输入。

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应变计电桥配置

相关概念

电桥传感器换算

全桥（类型I）的电路图

«Ri是用于测量收缩应变（+£）的有效应变计元素。

R2是用于测量伸展应变

（+£）的有效应变计元素。

R3是用于测量收缩应变

（+£）的有效应变计元素。

R4是用于测量伸展应变

（+£）的有效应变计元素。

«Vex是激励电压。

«Rl是导线电阻。

«Vch是测量电压。

通过下列方程将全桥（类型I）配置的电压比率转换为应变单位。

Vr是虚拟通道用于电压一应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子。

全桥（类型II）配置仅适用于测量弯曲应变。

下图为全桥（类型II）弯曲应变配置中的应变计元素:

全桥（类型II）的应变计配置具有下列特性:

«四个有效应变计元素。

两个位于弯曲应变方向，一个位于应变样本的顶部，一个位于应变计样本的底部。

两个作为泊松应变计，一个位于应变样本的顶部，一个位于应变计样本的底部，分别平行或垂直于主要的轴向应变方向。

«不能测量轴向应变。

・可补偿温度对测量产生的影响。

«对主应变测量总效应的补偿由材料的泊松比确定。

«可补偿导线电阻对测量产生的影响。

«1000口£时的灵敏度为〜1.3mVout/Vex输入。

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电桥传感器换算

全桥（类型II）的电路图

♦Vqi*

电路图使用下列符号:

/R»（-«

■:

y

R2（+VEi\

.R1是用于测量收缩泊松效应（-£的有效应变计元素。

«R2是用于测量伸展泊松效应（+£）的有效应变计元素。

«R3是用于测量收缩应变（+£）的有效应变计元素。

«R4是用于测量伸展应变（+£）的有效应变计元素。

«Vex是激励电压。

«Rl是导线电阻。

■VCH是测量电压。

通过下列方程将全桥（类型II）配置的电压比率转换为应变单位。

GFCrt+1）

Vr是虚拟通道用于电压一应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子,

下图为全桥（类型III）轴向应变配置中的应变计电阻：

v是泊松比

全桥（类型III）配置仅适用于测量轴向应变。

全桥（类型III）的应变计配置具有下列特性:

«四个有效应变计元素。

两个位于轴向应变方向，一个位于应变样本的顶部，一个位于应变计样本的底部。

两个作为泊松应变计，一个位于应变样本的顶部，一个位于应变计样本的底部，分别平行或垂直于主要的轴向应变方向。

«可补偿温度对测量产生的影响。

«不能测量弯曲应变。

«对主应变测量总效应的补偿由材料的泊松比确定。

«可补偿导线电阻对测量产生的影响。

«1000口£时的灵敏度为〜1.3mVout/Vex输入。

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应变计电桥配置

相关概念

电桥传感器换算

全桥（类型III）的电路图

电路图使用下列符号:

•R!

是用于测量收缩泊松效应（-£的有效应变计元素。

«R2是用于测量伸展应变（+£）的有效应变计元素。

*R3是用于测量收缩泊松效应（-£的有效应变计元素。

«R4是用于测量伸展应变（+£）的有效应变计元素。

*Vex是激励电压

«Rl是导线电阻。

VCH是测量电压。

通过下列方程将全桥（类型III）配置的电压比率转换为应变单位。

-2Vr

v是泊松比

Vr是虚拟通道用于电压一应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子,