电阻应变片粘贴技术及测量电桥连接方发实验报告模板.docx
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电阻应变片粘贴技术及测量电桥连接方发实验报告模板.docx
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电阻应变片粘贴技术及测量电桥连接方发实验报告模板
电阻应变片粘贴技术及测量电桥连接方发实验报告模板'
篇一:
电阻应变片粘贴与电桥电路实验一
电阻应变片的粘贴技术与电桥电路
学院:
土木工程
班级:
小组成员:
指导老师:
实验报告
(一)电阻应变片的粘贴技术与电桥电路
一、实验目的:
1.初步掌握常温用电阻应变片的粘贴技术;
2.为后续电测实验做好在试件上粘贴应变片,接线、检查等准备工作。
3.比较全桥,半桥与单臂电桥的不同性能,了解其特点。
二、实验设备和器材:
1、常温用电阻应变片,电阻应变花。
2、万用表(测量应变片电阻值等用)。
3、兆欧表(测量应变片绝缘电阻用)。
4、等强度梁试件,同质温度补偿块。
5、电烙铁,镊子,锉刀,502粘接剂等工具。
6、丙酮,脱酯棉等清洗器材。
7、测量导线,接线端子若干。
三、电阻应变片的工作原理:
1、电阻应变片工作原理是基于金属导体的应变效应,即金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电阻值随着所受机械变形的变化而发生变化象。
2、当试件受力在该处沿电阻丝方向发生线变形时,电阻丝也随着一起变形(伸长或缩短),因而使电阻丝的电阻发生改变(增大或缩小)。
三、电桥电路工作原理:
1、把不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边,电桥输出有较高灵敏
度和较好的非线性,当应变片阻值和应变量相同时,其桥路输出电压
KU
UBDAC=4。
(U均为电桥供电电压)。
2、全桥测量电路中,将受力性质相同的两个应变片接入电桥对边,当应变片初始值:
R1=R2=R3=R4,其变化值△R1=△R2=△R3=△R4时,其桥路输
KUAC
出电压△UBD=4。
3、1/4桥电路,用于量测应力场里的单个应变,即只有R1变化,而R2、R3
KUAC
和R4不变化,则UBD=4?
1
1/4桥电路
四、温度补偿和温度补偿片
贴有应变片的构件总是处于某一温度场中,当温度变化时,应变片敏感栅的电阻会发生变化。
另外,由于电阻丝栅的线膨胀系数与构件的线膨胀系数不
一定相同,温度改变时,应变片也会产生附加应变。
显然,这些都是虚假应
变,应当排除。
排除的措施叫温度补偿。
补偿的办法是;用另一片相同的应变作为补偿片,把它贴在与被测构件材料相同但不受力的试件上。
将该试件与被测构件放在一起,使它们处于同一温度场中。
贴在被测构件上的应变片叫工作片。
在电桥连接上,使工作片和补偿片处于相邻桥臂中,由于相邻桥臂应变读数为两者之差,这样温度的变化并不会造成电桥输出电压的变化,也就是不会造成读数应变的变化(因为相邻桥臂应变读数为两者之差)。
这样便自动消了除了温度效应的影响。
五、应变片粘贴技术实验方法和步骤:
本实验是在等强度梁及温度补偿块上粘贴应变片、应变花,为后续实验做准备,贴片质量的好坏直接影响到后续实验成败,所以贴片的每一环节,都要认真仔细。
1.试件准备
等强度梁试件及温度补偿块尺寸及应变片分布(正反面相同)如图一所示:
先用锉刀、砂布等工具将试件待贴位置进行打磨,仔细地除去锈斑、氧化皮、污垢等覆盖层,到表面平整有光泽。
最后再用砂布轻轻磨成与应变片粘贴方向成45°的一些条纹。
等强度梁、补偿块布片图
按图一所示布片位置用直尺、钢针画出应变片定位线。
用脱酯棉球蘸丙酮清洗待贴表面以除去油脂、灰尘等。
表面清洗应至棉球没有污迹为止。
2.应变片的准备
检查应变片(花)的外观,剔除那些敏感栅有形状缺陷,片内夹有气泡、锈点等应变片(花)。
用万用表测量各应变片(花)的电阻值,每小组选择电阻值差在±欧姆内的应变片6枚,应变花2枚供贴片用。
3.贴片
一手捏住应变片(花)引出线,一手拿502粘合剂小瓶,将瓶口向下在应变片基底底面涂抹一层(一滴即可)粘合剂,涂粘合剂后立即将应变片底面向下平放在试件贴片部位上,并使应变片底基准线与试件上的定位线对齐,将一小片玻璃纸(包应变片的袋——聚四氯乙烯薄膜)盖在应变片上,用手指按压挤出多余粘合剂(注意按压时不要将应变片移动),手指保持不动约一分钟再放开,轻轻掀开玻璃纸膜,检查有无气泡、翘曲、脱胶现象。
再将玻璃纸盖在应变片上,一手指按压在应变片引出线端上,另一手指捏住引出线轻轻提起使之与试件脱离。
用万用表检查应变片两引线间电阻是否良好,如属焊点与引出线脱开可补焊。
4.接线
(1)在应变片引出线下方的试件上粘贴胶带纸(宽度>10mm)使引线与试件绝缘
篇二:
电阻应变片的粘贴技术与电桥电路实验
电阻应变片的粘贴技术与电桥电路实验
一、实验目的
1.初步掌握常温用电阻应变片的粘贴技术
2.为后续电测实验做好在试件上粘贴应变片,接线、检查等准备工作3.比较全桥、半桥的不同性能,了解其特点
4.学会用电测法测量等强度悬臂梁的应力应变,并与理论值进行比较
二、实验设备和器材
1.常温用电阻应变片,电阻应变花2.万用表、游标卡尺
3.等强度粱试件、动态电阻应变仪、应变测试系统
4.电烙铁、502粘合剂、胶带,丙酮、脱脂棉等清洗器材5.测量导线,接线端子若干
三、电阻应变片的工作原理
1.电阻应变片是能将测试件的应变转换成电阻变化的敏感元件,它由敏
感栅、基底、覆盖层和引线四部分组成,其中敏感栅是金属丝制成的应变转换元件,是构成电阻应变片的主要部分;引线作为测量敏感栅电阻值时与外部导线连接之用;基底的作用是保持敏感栅的几何形状和相对位置;覆盖层是用来保护敏感元件的;粘贴剂用来将敏感栅固结在覆盖层和基底之间。
2.电阻应变片的工作原理是基于金属导体的应变效应,即金属导体在外
力作用下发生机械变形时,其电阻值随着所受机械变形的变化而发生变化的现象。
3.当试件受力在该处沿电阻丝方向发生线变形时,电阻丝也随着一起变
形(伸长或缩短),因而使电阻丝的电阻发生改变(增大或缩小)。
四、电桥电路工作原理
1.把不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边,电桥输出有效高灵
敏度和较好的非线性,当应变片阻值和应变量相同时,其桥路输出电
压UBD=
KUAC
(U均为电桥供电电压)4
2.全桥测量电路中,将受力性质相同的两个应变片接入电桥对边,当应
变片初始值:
R1=R2=R3=R4,其变化值△R1=△R2=△R3=△R4时,其桥路输出电压为△UBD=
KUAC
4
五、温度补偿和温度补偿片
贴有应变片的构件总是处于某一温度场中,但温度变化时,应变片敏
感栅的电阻会发生变化。
另外。
由于电阻丝栅的线膨胀系数与构件的线膨胀系数不一定相同,温度改变时,应变片也会产生附加应变。
显然,这些都是虚假应变,应当排除。
排除的措施叫温度补偿。
补偿的办法是:
用另一片相同的应变片作为补偿片,把它粘在与被测构件材料相同但不受力的试件上。
将该试件与被测构件放在一起,使它们处于同一温度场中。
贴在被测构件上的应变片叫工作片。
在电桥连接上,使工作片和补偿片处于相邻桥臂中,由于相邻桥臂应变读数为两者之差,这样的温度变化并不会造成电桥输出电压的变化,也就是不会造成读数应变的变化。
这样便自动消除了温度效应的影响。
六、应变片粘贴技术实验方法和步骤
本实验是在等强度粱及温度补偿块上粘贴应变片、应变花,为后续试
验做准备,贴片质量的好坏直接影响到后续试验成败,所以贴片的每一个环节都要认真仔细。
1.试件准备
等强度粱试件及温度补偿块及应变片分布(经老师指导操作)
(1)先用锉刀、纱布等工具将试件待贴位置进行打磨,仔细的除去锈斑、
氧化皮,污垢等覆盖层,到表面平整有光泽。
(2)用脱脂棉球蘸丙酮清洗待贴表面以除去油脂、灰尘等。
表面清洗应至
棉球没有污迹为止。
2.应变片的准备
(1)检查应变片的外观,剔除那些敏感栅有形状缺陷,片内夹有、锈点的
应变片。
(2)用万用表测量各应变片的电阻值3.贴片
(1)一手捏住应变片引出线,一手拿502粘合剂小瓶,在应变片底面抹一
层粘合剂,然后将应变片底面向下平放在试件贴片部位上,并使应变片底基准线与试件上的定位线对齐,将一小片玻璃纸盖在应变片上,用手指挤压出多余粘合剂,按压时应变片不要移动,一分钟后再放开手,揭开玻璃纸膜,检查有无气泡、脱胶现象。
(2)将应变片的引出线轻轻提起,使之与时间脱离。
(3)用万用表检查应变片两引线间电阻是否良好,如属焊点与引线脱开可
补焊。
4.接线
(1)在应变片引出线下方的试件上粘贴胶带,使引线与试件绝缘
(2)将浮铜板制成的接线端子用胶水粘在各应变片引出线的前方,在接线
端子上焊好焊锡,用镊子轻轻将应变片引出线与接线端子靠近,再用电烙铁把引出线焊在端子上,焊接要迅速,时间不能太长,焊点要光滑,不能虚焊,多余的引出线可剪断。
5.检查与防护
主要是看应变片的绝缘情况和确保试件与应变片的机械损坏。
6.确定半桥及全桥接线柱
1半桥:
由于半桥是两个垂直的电阻片,只有三根接线柱,先用万用表测○
阻值,确定R1与R2中间的输出线接到半桥桥盒2号接线柱,另外两根分别接到1、3接线柱。
2全桥:
全桥共四根接线柱及四根线,用万用表分别测阻值,阻值为350○
的两个作为对边分别接在桥盒的2、4位置上,其余接在1、3上。
7.使用电阻应变仪测值
(1)按相应的桥路接入应变梁
(2)打开软件操作,作相应的准备工作,并预热10分钟(3)进行调试及调节工作,并做相应的试验参数设定(4)加减砝码进行测量并记录相关实验数据(5)实验结束,拆下导线,打扫桌面8使用应变测试系统
(1)确定实验桥路并按相应桥路接入应变梁
(2)打开软件操作,作相应的准备工作,并预热10分钟(3)进行调试及调节工作,并做相应的试验参数设定(4)加减砝码进行测量并记录相关实验数据(5)实验结束,关掉电源,收拾试验台
七、实验结果
测量一组应变片等强度梁的数据得:
长度l=cm,对应的梁的宽度b=cm,梁的厚度h=mm,取E=210GPa,加载F=10N,20N,30N,由等强度梁应变值的计算公式?
?
代入得,加载量
1kg物块F=10N时,?
=1071kg物块F=20N时,?
=2141kg物块F=30N时,?
=321
测量时先加载后减载,即所加物块质量为1kg→2kg→3kg→2kg→1kg
6Fl
Ebh2
○1动态应变仪测量数据与理论数据相比较可列表得,其中
测量误差=
?
1?
?
2
×100%?
1
?
1:
理论值?
2:
测量值
由上面表格和折线图可以看出方式3和方式4的测量值较理论值都有一些
偏差,方式3的误差更大一些。
2动态应变仪测量数据与理论值相比较可列表得○
输出电压2V电压对应的1000?
1000
×输出电压/21000
方式4的计算公式为应变=×输出电压/2
2
方式3的计算公式为应变=
3静态应变仪的理论值与测量值数据相比较可得
○
有上面的表格和折线图看出,方式3和方式4的测量值较理论值都有误差,但误差之间又没有明显的规律可循。
4动、静态试验数据对比可有○
为了容易观察,下面用柱形图对上面的表格数据进行分析
篇三:
应变片实验报告范本
实验课程名称:
_感测技术
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-4-
- 配套讲稿:
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