等强度梁应变测定实验桥路变换接线实验

等强度梁实验后报告
土木升本16-2
张南 161731052
一、实验目的
1.了解电阻应变片的原理和静态电阻应变仪的工作原理。
2.初步掌握利用电阻应变片和静态电阻应变仪测定指定点应变
的方法（即电测法）。
二、实验设备
1.电阻应变片、等强度矩形截面梁、静态电阻应变仪。
三、实验原理
1.电阻应变片的原理
（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(伸长
或缩短)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）。
2.静态电阻应变仪工作原理
电阻应变仪是将电阻变化转换为电压（或电流）的变化，并进行
放大，然后转换成应变数值的电子仪器。电阻变化转换成电压（或电
流）信号主要是通过应变电桥(惠斯顿电桥)来实现的。
四、实验过程和总结
1.首先，老师讲解了实验原理和过程，让我们知道了今天实验的
主要内容和要求。
2.然后，我们每个小组进行实验，我们进行了分工，让每个人都
参加了实验。有拍照的，有接线的，有操作的，有加法盘的等等。
3.最后，我们小组把实现数据都记录下来了，课后进行了理解和
分析。虽然，实验的操作过程很简单，但是，我们通过这次实验知道
了原理的重要性，明白了再简单的实验操作都需要相互协作和理解。
让我们有所收获：实践是通往真理的标准，认真是取得成功的态度。

实验5静态电阻应变仪的使用与桥路连接实验静态电阻应变仪的使用与桥路连接一、实验目的1．掌握在静载荷下，使用静态电阻应变仪单点应变和多点应变测量的方法。

2．熟悉电阻应变片半桥、全桥的接线方法并测定等强度梁逐级加载的应变值。

二、试验设备及仪器1．等强度梁2．静态电阻应变仪3．数字万用表、游表卡尺三、实验原理L等强度梁的应力等强度梁如图3—1所示，其截面为矩形；高为A；宽度6，随J的变化而变化，有效长度段的斜率为tgah——等强度梁截面高度；在等强度梁的上表面粘贴纵向电阻应变片，用电阻应仪可以测得在外力户作用下的应变值‘，根据虎克定律可得到应力实验值，即可将实验测得的应力值实与理论应力值dg加以比较分析。

四、电阻应变法电阻应变法测量主要由电阻应变片和电阻应变仪组成。

1，电阻应变片电阻应变片(简称应变片)是由很细的电阻丝绕成栅状或用很薄的金属箔腐蚀成栅状，并用胶水粘在两层绝缘薄片中制成的，如图2—1所示。

栅的两端各焊一小段引线，以供试验时与导线联接。

实验时，将应变片用专门的胶水牢固地粘贴在构件表面需测应变片。

当该部位沿应变片L方向产生线变形时，应变片亦随之一起变形，应变片的电阻值也产生了相应的变化。

其中 R——应变片的初始电阻值；ΔR——应变片电阻变化值；K——应变片的灵敏系数，表示每单位应变所造成的相对电阻变化。

由制造厂家抽样标定给出的，一般K值在2．0左右。

2．电阻应变仪由电阻应变片将构件应变‘转换成电阻片的电阻变化AR，而应变片所产生的电阻变化是很微小的。

通常用惠斯顿电桥方法来测量，如图3—2所示。

电阻构成电桥的四个桥壁。

在对角节点AC上接上电桥工作电压正，另一对角点BD为电桥输出端，输出端电压Ueo。

当四个桥臂上电阻值满足一定关系时，电桥输出电压为零，此时，称电桥平衡。

由电工原理可知，电桥的平衡条件为(3-4)若电桥的四个桥臂为粘贴在构件上的四个应变片，其初始电阻都相等，即R1 ,R2 ,R3和R4构件受力前，电桥保持平衡，即U BD。

桥路连接实验报告篇一：交流电桥实验报告篇二：结构试验报告土木工程结构试验报告组号：姓名：学号：指导老师：1.前言土木工程结构试验是研究和发展结构计算理论的重要实践，从材料的力学性能到验证由各种材料构成不同类型结构和构件的基本计算方法，以及近年来发展的大量大跨、超高、复杂结构的计算理论，都离不开试验研究。

因此，土木工程结构试验在土木工程结构科学研究和技术革新方面起着重要的作用，与结构设计、施工及推动土木工程学科的发展有着密切的关系。

土木工程结构试验是土木工程专业的一门专业技术课程，与材料力学、结构力学、混凝土结构、砌体结构、钢结构、地基基础和桥梁结构等课程直接有关，并涉及物理学、机械与电子测量技术、数理统计分析等内容。

通过本课程的学习，使我获得土木工程结构试验方面的基础知识和基本技能，掌握一般工程结构试验规划设计、结构试验、工程检测和鉴定的方法，以及根据试验结果作出正确的分析和结论的能力，为今后的学习和工作打下良好的基础。

《土木工程结构试验》是土木工程专业的一门专业课程，也是唯一的一门独立的试验课程。

它的任务是在结构或实验对象上，以仪器设备为工具，利用各种实验技术为手段，在荷载或其他因素作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数（变形、挠度、位移、应变、振幅、频率）后进行分析，从而对结构的工作性能作出评价，对结构的承载能力作出正确的估计，并为验证和发展结构的计算理论提供可靠的依据。

2.实验实验一电阻应变片的粘贴一、实验目的1、掌握电阻应变片的选用原则及方法。

2、学习常温用应变片的粘贴技术及预埋技术。

二、实验仪表及器材 1、万用电表、兆欧表； 2、钢筋骨架；3、粘结剂（502胶）；应变片；4、砂布、棉球、丙酮、镊子；5、电烙铁、焊锡丝、引线等。

三、实验方法及步骤 1、测点表面的处理钢材：除锈、刨光并用砂纸打成与测量方向呈450交叉细纹，用丙酮清洗干净。

砼：先找平，再用砂布打平并用丙酮溶液清洗干净。

一、实验目的通过本次实验，了解并掌握桥路连接变换的基本原理和方法，分析四种组桥方式的优缺点，以及金属箔式应变计在不同桥路中的性能表现，为实际应用提供理论依据。

二、实验原理桥路变换实验是材料力学实验中的一种基本实验，通过改变桥路连接方式，实现对电阻、电压等物理量的测量。

常见的桥路连接方式有半桥、全桥、单点补偿和多点补偿等。

三、实验仪器与材料1. 直流稳压电源（4V）2. 应变式传感器实验模块3. 贴于悬臂梁上的箔式应变计4. 螺旋测微仪5. 数字电压表6. 固定电阻（R1、R2、R3）7. 电桥电路四、实验步骤1. 在完成实验一的基础上，依次将图（1）中的固定电阻R1、R2、R3换接应变计组成半桥、全桥，分别进行测试。

2. 重复实验一中实验3-4步骤，完成半桥与全桥测试实验。

3. 在同一坐标上描出V-X曲线，比较三种桥路的灵敏度，并做出定性的结论。

4. 分析四种组桥方式的优缺点，总结实验结果。

五、实验结果与分析1. 实验数据及曲线（1）半桥实验数据及曲线（2）全桥实验数据及曲线2. 三种桥路灵敏度比较根据实验结果，半桥、全桥和单点补偿的灵敏度分别为1/4E、1/2E和E。

其中，全桥的灵敏度最高，半桥的灵敏度最低。

3. 四种组桥方式优缺点分析（1）半桥公共外补偿接法（多点）优点：结构简单，易于实现；灵敏度较高。

缺点：误差较大，受温度影响较大。

（2）半桥自补偿接法（单点）优点：误差较小，受温度影响较小。

缺点：结构复杂，不易实现。

（3）全桥外补偿接法（单点）优点：误差较小，受温度影响较小；灵敏度较高。

缺点：结构复杂，不易实现。

（4）全桥自补偿接法（单点）优点：误差最小，受温度影响最小；灵敏度最高。

缺点：结构复杂，不易实现。

六、实验结论1. 通过桥路变换实验，我们了解了四种组桥方式的优缺点，为实际应用提供了理论依据。

2. 实验结果表明，全桥自补偿接法（单点）在误差、灵敏度等方面表现最佳，但在实际应用中，还需根据具体情况选择合适的组桥方式。

等强度梁弯曲实验原理
得到梁的几何关系：
L1 L2 m n L1 m 即： L2 n


等强度梁截面尺寸分布为线性； 斜面的交点为力的作用点。
思考：如果将力的作用点左移或者右移，则11截面和2-2截面的应力分布将有什么特点？
等强度梁弯曲实验步骤
1、 设计好本实验所需的各类数据表格。
实 验 步 骤
等强度梁弯曲试验
实验设备和工具
材料力学组合实验台中等强 度梁实验装置与部件
力&应变综合参数测试仪
等强度梁弯曲试验
实 验 设 备
等强度梁弯曲实验原理
1-1截面最大应力为： 2-2截面最大应力为：
M 1 F L1 1 w1 w1
M2 F L2 2 w2 w2
等强度梁弯曲实验原理
2-2抗弯截面模量为：
1-1截面抗弯截面模量：
m t3 2 I1 12 m t w1 t/2 t/2 6 n t3 I2 n t2 w2 12 t/2 t/2 6
6F L1 1 m t2
2
6F L2 n t2
计算两截面的最大应力为：
等强度梁两截面最大应力相同： 1 2
实 验 要 求
将计算得到的理论值与实验测得的实验值进行 对比并进行误差分析。 在实验报告中完成布置的思考题。 深入思考等强度结构的设计理论和设计方法， 并举出身边的一个等强度设计工程实例
思 考 题
1、如果将力的作用点左移或者右移，则1-1截 面和2-2截面的应力分布将有什么特点？ 2、本实验讨论的是梁的厚度不变时的等强度问 题，如果假设梁的宽度不变，厚度可变，那么 厚度沿长度方向的尺寸分布呈什么样的特点？

实验一：等强度梁实验一、实验目的：1、验证变截面等强度实验2、掌握用等强度梁标定灵敏度的方法3、学习静态电阻应变仪的使用方法二、实验设备：材料力学多功能实验台、等强度梁三、实验原理利用电阻应变片测定构件的表面应变，再根据应变—应力关系（即电阻-应变效应）确定构件表面应力状态的一种实验应力分析方法。

这种方法是以粘贴在被测构件表面上的电阻应变片作为传感元件，当构件变形时，电阻应变片的电阻值将发生相应的变化，利用电阻应变仪将此电阻值的变化测定出来，并换算成应变值或输出与此应变值成正比的电压（或电流）信号，由记录仪记录下来，就可得到所测定的应变或应力。

四、实验内容与步骤1.把等强度梁安装于实验台上，注意加载点要位于等强度梁的轴对称中心。

2.将传感器连接到BZ2208-A测力部分的信号输入端，将梁上应变片的导线分别接至应变仪任1-3通道的A、B端子上，公共补偿片接在公共补偿端子上。

检查并纪录各测点的顺序。

3.打开仪器，设置仪器的参数，测力仪的量程和灵敏度。

4.本实验取初始载荷P0=20N，P max=100N，ΔP=20N，以后每增加载荷20N，记录应变读数εi，共加载五级，然后卸载。

再重复测量，共测三次。

取数值较好的一组，记录到数据列表中。

5.未知灵敏度的应变片的简单标定：沿等强度梁的中心轴线方向粘贴未知灵敏度的应变片,焊接引出导线并将引出导线接4通道的A、B端子，重复以上3.4 步。

6.实验完毕，卸载。

实验台和仪器恢复原状。

五、实验报告六、实验结论1、验证变截面等强度实验2、掌握用等强度梁标定灵敏度的方法3、学习静态电阻应变仪的使用方法。

一、实验目的1、认识和熟悉等强度梁的概念和力学特点。

2、测定等强度梁上已粘贴应变片处的应变，验证等强度梁各横截面上应变 （应力）相等。

3、通过自己设计实验方案，寻找试验需要的仪器设备，增强自己的试验设计和动手能力。

二、实验设备1、微机控制电子万能试验机。

2、静态电阻应变仪。

3、游标卡尺、钢尺。

三、实验原理为了使各个截面的弯曲应力相同,则应随着弯矩的大小相应地改变截面尺寸,以保持相同强度的梁,这种梁称为等强度梁。

其原理为：等强度梁如图所示，悬臂上加一外载荷F ，距加载点x 处的截面的力矩M=Fx,相应断面上的最大应力为其中，F 为悬臂端上的外荷载，x 为应变片重点距离加载点的距离，b 为试件的宽度，h 为试件的厚度，I 为截面惯性矩。

所谓的等强度，就是指各个断面在力的作用下应力相等，即σ不变，显然，当梁的厚度h 不变时，梁的宽度必须随x 的变化而不停的变化。

根据εσE =，等强度梁应力相等就相应的转变为应变相等。

梁的弹性模量E=200Gpa ，μ=0.28。

本次试验通过静态应变仪测量各个测点的应变的大小验证梁为等强度梁。

在梁的正反面对称布置了8个应变片。

力的加载通过电子万能试验机施加。

试验装置见下图：四、实验步骤1、试件准备。

按照黏贴应变片和等强度梁试验的要求，黏贴好应变片。

接着测量试件尺寸，以及各个测点到加载点的距离。

2、接通应变仪电源，将等强度梁上所测各点的应变片和温度补偿片按1/4桥接线法接通应变仪， 并调整好所用仪器设备。

3、试验加载。

编制试验方案，开始试验，记录相应的应变数据。

5、完成全部试验后，卸除荷载，关闭仪器设备电源。

整理实验现场。

五、实验数据记录与处理表1：原始尺寸表格（mm ）表2：试验测量应变数据由于刚开始准备试验时没能正确理清试验方案，第1、5测点并没有贴在截面变化处，根据试验测试结果也可以知道，测量得到的应变偏小，故舍去第1、5测点的试验数据。

表3：各测点应变理论值表4：各测点应变相对误差对根据表2、3、4可知：1、根据表2可知，测点1、5的数据因为粘结在非变截面处，所以数据明显相对其他通道偏小，故不采用。

B R1 R2 C UBD R4 R3
仪＝1－ 2＋ 3－ 4
＝＋ t － ＋ t
＝4
＋ t － ＋ t
UAC
D
特点： 1、接线最复杂 2、不需要外接温度补偿片 3、对布片方案要求最高 4、可实现单一内力测量 5、 桥路灵敏度 4
二、实验原理——拉弯组合变形
R Ri Ri
R1 R2 R3 R4 R
则：
U AC R1 R2 R3 R4 U BD 4 R1 R2 R3 R4 U AC K 1 2 3 4 4 电桥特性： 邻臂相减，对臂相加 仪 1 2 3 4
R1 R2
R3 R4 半 桥 外 补 偿
R1 R2 R3 R4

M t N 1 M t N 2 M t N 2 M t
N1
仪＝ 1－ 2 ＝N M t － t ＝N M
二、实验原理——拉弯组合变形
D
特点： 1、接线简单 2、测量效率高 3、精度差，不可实现单一内力测量 、桥路灵敏度 1
仪＝ 1－ 2 ＝ t － t ＝
二、实验原理——半桥自补偿
B Ri A C UBD Rj
仪＝1－ 2
＝2
＝＋ t －(＋ t )
UAC
D
特点： 1、接线简单 2、不需要外接温度补偿片 3、需要合理布片 4、可实现单一内力测量 5、桥路灵敏度 2
桥路变换实验
实验3.4
一、实验目的
1. 了解电阻应变片测量应变的原理； 2. 了解电阻应变仪的工作原理，掌握本实验使用的电阻应 变仪的使用方法； 3. 掌握电阻应变片在惠斯顿电桥中的四种接桥方式，比较 其各自的接线方式与优缺点； 4. 练习4种桥路的连接，测量等强度梁上贴好应变片处的 应变，验证等强度梁横截面上应力相等。

应变测量组桥实验一．实验目的1． 了解用电阻应变片测量应变的原理；2． 了解电阻应变仪的工作原理，掌握本型号电阻应变仪的使用； 3． 掌握电阻应变片在测量电桥中的各种组桥方式。

二．实验仪器和设备1. YJ-4501A/SZ 静态数字电阻应变仪；2. 等强度梁实验装置一台；3. 温度补偿块一块。

三．实验原理和方法等强度梁实验装置如图1所示，图中1为等强度梁座体，2为等强度梁，3为等强度梁上下表面粘贴的四片应变片，4为加载砝码（有5个砝码，每个200克），5为水平调节螺钉，6为水平仪，7为磁性表座和百分表。

等强度梁的变形由砝码4加载产生。

等强度梁材料为高强度铝合金，其弹性模量272m G N E =。

等强度梁尺寸见图2。

图1图2在图3的测量电桥中，若在四个桥臂上接入规格相同的电阻应变片，它们的电阻值为R ，灵敏系数为K 。

当构件变形后，各桥臂电阻的变化分别为ΔR 1、ΔR 2、ΔR 3、ΔR 4它们所感受的应变相应为ε1、ε2、ε3、ε4，则BD 端的输出电压U BD 为 ()d AC AC AC BD K U KU R R R R R R R R U U εεεεε44443214321=+--=⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+∆-∆-∆=由此可得应变仪的读数应变为4321εεεεε+--=d本实验要完成六种不同的测量电桥接线方法，测量电桥接线方法实验其读数应变与被测点应变间的关系均可按上式进行分析。

四．实验内容1．单臂半桥测量 图3a ．采用半桥接线法。

用等强度梁上四个应变片中的任意一片，接在应变仪背面的任意通道的接线柱A 、B 上（1~12通道，任选一个通道），补偿块上的应变片接在接线柱B 、C 上（见图4），应变仪具体使用祥见应变仪使用说明。

b ．载荷为零时，将接应变片的通道的初始显示应变置零，然后按每级200克逐级加载至1000克，记录各级载荷作用下的读数应变。

电桥多点接线原理 应变仪上多点测量接法图42． 双臂半桥测量采用半桥接线法。

等强度悬臂梁应变参数测定等强度悬臂梁是指材料性质相同的不同形状的悬臂梁，在受到相同载荷作用下，其内部的应力分布相同。

该构件的应变参数测定是为了确定其内部的应力状态，从而进一步分析结构的安全性能。

本文介绍等强度悬臂梁应变参数测定的方案和步骤。

一、实验原理等强度悬臂梁应变参数测定采用电阻应变计技术，该技术是通过将电阻应变计粘贴在试件表面，利用应变对电阻值的影响来测量试件表面的应变值。

电阻应变计输出的电信号经过放大、滤波、放大等处理后，可以转换为应变值。

二、实验设备1、等强度悬臂梁试件。

2、电阻应变计、导线、接线盒、数据采集器等实验设备。

3、剪应变仪用于提取试件应变计的标定参考值。

4、计算机和数据处理软件用于数据采集和分析。

三、实验步骤1、试件准备a、选取长度满足悬臂梁学理论的尺寸，并确保试件材料性质相同。

b、试件表面进行粗糙度处理，以加强应变计的黏贴效果。

c、将电阻应变计粘贴在试件表面，然后按照厂家提供的说明书将应变计连接到数据采集仪器上。

2、标定应变计a、使用剪应变仪沿着悬臂梁的不同位置进行剪应变测量，以确定应变计的标定值。

3、加载试件a、安装荷载装置并调整荷载值，可通过观察数据采集软件中实时显示的应变数据和轴向变形等数据，检查试件是否出现应力分布不均、剪切振动等复杂情况。

b、根据需要，调整荷载值，当达到最大荷载时，记录其伴随的应变和变形等参数。

4、数据采集和分析a、将数据采集仪器中记录的数值转存到计算机上。

b、对数据进行去噪、滤波、放大等处理。

c、按照悬臂梁学理论，利用测量得到的应变等参数计算出应力和变形等参数。

d、通过对比试验结果，检查等强度悬臂梁的应力分布是否均匀，从而确认结构安全性。

四、实验注意事项1、确保温度和湿度稳定，避免影响应变计的工作效果。

3、应变计的标定值要准确，避免测量误差对试验结果的影响。

4、严格控制荷载速度和大小，避免试验过程中试件的破坏。

5、应及时对试件进行维护和保养，以确保其长期的使用寿命和测试精度。

等强度梁电测试验设计试验报告一、实验目的和要求1、通过试验设计验证给定试样为等强度梁。

2、试样不能被破坏，即进入屈服。

二、试验设备和仪器1、微机控制电子万能试验机、静态电阻应变仪。

2、数字万用表。

3、游标卡尺，电烙铁等。

三、实验原理和方法图3-1 理论计算示意图1、等强度梁定义：为了使受弯梁截面的弯曲正应力相同，即随着弯矩的改变，对应的改变截面尺寸，以保持梁的应力的不变。

2、以悬挑梁为例，以上图试样为试件，进行理论以及试验验证试样为等强度梁。

3、建立如图所示笛卡尔坐标系，对试样进行分析：由错误！未找到引用源。

,若需使得强度相同，必定有错误！未找到引用源。

为一常数值。

有：错误！未找到引用源。

使得;错误！未找到引用源。

与b线性相关，恰好悬臂梁的弯矩与其自由端的距离成正比，使b为变量，即可验证试样为等强度梁。

在l区段验证有：而错误！未找到引用源。

与x无关，则必定有：错误！未找到引用源。

此时:错误！未找到引用源。

与x无关，则按照此理论设计实验方案，验证试样为等强度梁。

四、实验步骤1、依据试验理论，测量出试样的截面参数，并假定钢材为Q235，屈服强度为错误！未找到引用源。

，确定加载方案，并在电子万能试验机上编辑实验方案。

2、在试样上粘贴电阻应变片，并焊接好接线。

具体电阻应变片的粘贴位置如图所示：3、在试验机上装夹试样，按照1/4桥接线法接线。

试样的装夹如下图所示：4、运行试验方案，记录实验数据5、卸下试样，还原实验仪器，整理现场。

五、实验注意事项1、装夹是注意两个试样必须基本等高，加载点亦须一样，以保证受力均衡。

六、实验数据及处理结果试验数据测量以及处理如下：表6-1 截面尺寸测量表表6-2 a值计算表表6-3 试验数据理论值表表6-4 试验数据应变表对于F=200N时，E=错误！未找到引用源。

10N/mm2,计算出应变片1、2、3、4的应力分别为σ3=-505*210=-106.05N/mm2 , σ4=501*210=105.21N/mm2 , σ5=501*210=105.21N/mm2 , σ6=503*210=105.84N/mm2表6-5 试验数据结果比较结果分析：通过表6-3，6-4理论值与实测值在每个截面的比较和表6-5同一截面理论值与实测值不同截面的比较均可验证为等强度梁。

等强度悬臂梁应变参数测定一、实验目的：1、掌握应变片传感器的贴片技术。

并进行操作。

2、进一步地对课堂上所学习的电阻应变片传感器的工作原理、结构、种类、应变片的工作特性等问题深入探讨。

3、进一步掌握等强度悬臂梁式弹性元件的原理、结构及特点。

4、了解静态电阻应变仪的原理及使用方法。

5、测定静态应变参数。

二、实验仪器：1、TJ—1型高级不锈钢等强度梁一套。

2、8120型丝式电阻应变片若干（包括连接导线）。

3、YJB—1A型静态电阻应变仪一台。

4、P20RC—B预调平衡箱一台。

三、实验步骤：1、贴片：（1）贴片要求表面光洁度达到▽▽6。

太光滑时用细纱布打毛。

不够光洁时也要用细纱布磨平。

（2）表面清洁处理：用细纱布祛除表面绣渍，并用四氯化碳或丙酮清除表面油污。

并用白纱布擦干净。

（3）贴片方法：将502胶滴在处理好的粘合面上（用胶不宜多，胶层厚度最好在0.1mm以下。

过厚强度反而下降），用干燥的玻璃棒摊平，然后将应变片贴于上胶的梁上，稍施加接触压力即可。

如需要重新粘贴，则需要用丙酮溶剂将胶层除掉，再重复上述操作。

（4）防潮处理：胶水有吸潮能力，因此在贴片表面涂布一层石蜡或凡士林作为防潮剂。

（5）检查贴片质量，对于不合格的贴片重新粘贴。

（6）在室温中干燥。

（放置24小时）2、静态参数测定：（1）电阻应变仪已经处于工作状态，它的（测量Ⅲ）（测量Ⅰ）挡的灵敏度调节电位器，都已在精度允许的误差范围内。

（2）接桥：在静态应变测量中，测量桥通常采用半桥接法：在A B接线柱之间接测量片，B C之间接补偿片。

测量桥接线图如下：（3）读数方法：加载后，指示电表偏出±10µε分度时，估计应变大小调节读数桥各挡使指针回到±10µε分度之内，从Х1000µε，Х100µε，Х10µε指示盘上以及电表上偏转数就可读出应变值。

（4）开机过程：1）在开机之前首先检查表头，电感分压器读数盘是否都在零点位置。

江苏大学桥路组合实验桥路组合实验§5.5.1 实验目的1．了解电阻应变仪测量的基本原理；2．熟练操作电阻应变仪；3．掌握半桥（含自补、另补）及全桥的应用条件和组合方法；4．测定电桥放大系数。

§5.5.2 实验器材1、YE2538A型程控静态电阻应变仪；13、十字起；§5.5.3 实验原理在等强度梁上贴上应变片（见下图），当自由端作用载荷后，电阻片随着梁一起变形。

测量时，将电阻片接入应变仪的测量电桥。

测量电桥可组成多种形式，若组合恰当，可提高电桥的输出放大系数。

§5.5.4 实验步骤（一）1/4桥或半桥另补1.电阻应变仪通电预热；电阻应变仪面板上找到对应桥路接线图（下图所示）；23.对照示意图，将应变片引线连接到应变仪的接线端子上（下图所示）；3【注意：○1补偿1上接的是温度补偿片○2B'B之间的连接片不能断开】3．按照电阻应变仪面板上的操作说明调平衡：4．等差加载荷5次，每次记下应变值，算出先后两次读数增量，填写下表。

5．整理数据，并与理论值进行比较，计算放大系数。

4（二）半桥或半桥自补1.电阻应变仪通电预热；电阻应变仪面板上找到对应桥路接线图（下图所示）；3.对照示意图，将应变片引线连接到应变仪的接线端子上（下图所示）；【注意：○1B'B之间的连接片要断开】3．按照电阻应变仪面板上的操作说明调平衡：54．等差加载荷5次，每次记下应变值，算出先后两次读数增量，整理数据，并与理论值进行比较，计算放大系数。

（三）全桥1.电阻应变仪通电预热；电阻应变仪面板上找到对应桥路接线图（下图所示）；3.对照示意图，将应变片引线连接到应变仪的接线端子上（下图所示）；6【注意：○1B'B之间的连接片必须断开】3．按照电阻应变仪面板上的操作说明调平衡：4．等差加载荷5次，每次记下应变值，算出先后两次读数增量，整理数据，并与理论值进行比较，计算放大系数。

注意7。

实验三应变桥实验一、实验目的1、学习应变片使用的基本方法。

2、学习全桥、半桥、1/4桥的测量原理和特点。

二、实验原理1、应变片当金属丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值将发生变化，这种现象称为金属的电阻应变效应。

因此通过测量应变片的电阻，可以计算出其覆盖区域的形变。

应变系数2、双孔悬臂梁式称重传感器如上图，应变梁在力的作用下，R1、R2、R3、R4各电阻应变情况分别为+ε、-ε、+ε、-ε；ε为力P产生的应变，在各贴片处数值相同。

“+”表示拉应变，“-”表示压应变。

R1、R2串联，对应上表面三根引出线，R3、R4串联，对应下表面三根引出线。

3、惠斯通电桥当R2/R1 = Rx/R3时，BD之间无电流通过，BD之间电压为零。

本实验中，在应变梁加应力之前，进行电桥区域调零，使得Usc为零，R2/R1 = R3/R4关系成立。

全桥：电桥R1，R2,R3,R4分别接入应变梁的R1，R2，R3，R4.^1半桥：电桥R1，R2接入应变梁的R1，R2；电桥R3，R4接入1KΩ备选电阻。

1/4桥：电桥R1接入应变梁的R2；电桥R2，R3，R4接入1KΩ备选电阻。

三、实验步骤及结果1、完成全桥实验软件切换到“调零”选项卡Step1：全桥接线应变梁上侧的黄、红、黑线接入桥路上相邻位置桥路，左上端接 R1，右上端接 R2；应变梁下侧的黄、红、黑线分别接入R3、R4.Step2：应变桥区域调零设置激励电压A0，确保开关位置为ON；用杜邦线将Usc两端接至AI+，AI-。

在“调零”选项卡中，**点击图片选择全桥 **。

点击采集按钮，调整电桥中的调零电阻，使 Usc 输出为 0V。

具体操作：将波形显示的范围改为-0.01至0.01，观察波形图，若波形上无图像显示，可将显示范围设置大，以调节电阻使直线接近于0，再在-0.01至0.01的范围内细调。

用螺丝刀缓慢调节电桥区域调零电阻，使信号达到0V。

Step3：放大器区域调零。

实验一接桥方式和静态电阻应变仪的使用 一、实验目的和要求 ⒈利用不同的电桥桥路组合进行应变测量，了解提高测量灵敏度和消除误差影响的 方法，从而掌握用这种方法解决测量中的实际问题。 ⒉了解温度效应,并懂得消除方法。 ⒊熟悉静态应变仪的功能和使用. 二、实验仪器和设备 DH—3815N 静态应变测试系统 1 套 贴有应变片的等强度梁 1 根 砝码（40N) 1 组 电吹风 1 只 其他工具 若干 三、实验内容和步骤 ⒈准备 ⑴由指导教师介绍仪器的功能和使用方法。 ⑵熟悉应变仪及其配套软件的使用方法（详见仪器使用说明书）。 ⑶开机预热10 分钟。 注意：该仪器功能比较多，具体操作须由指导教师现场指导。 ⒉静态应变测量 (等强度梁的材料参数：b=4.58cm、h=0。378cm、L=30cm） 图1-1

图1-2 接桥方式 根据图1—1 及图1—2 进行以下操作。

应变仪桥路方式为 “方式二”。（对于“DH-3815N 静态应变测试系统”,可由设置不 同的“桥路方式"来决定测量的类型.如直接测出被测物的拉压应变或弯曲应变。） ⑴半桥测量 具体联接形式见表1-4 的“方式二”或“方式三"的“与采集箱的连接”。 ①按图1-2(a）进行接线：应变仪接线柱Eg、Vi+两点接上纵向片（即图1-1 上的1 号片，下同）,Vi+、0 接温度补偿片。每级加载10N，每加一级荷载（包括0 荷载)记录 一次读数(填于表1—1 中），分四级加载至40N。再分四级卸载至零,同样每级记录读数， 并看其回零否。再重复二次。 将最后加载40N 的读数再记录于表1—2 的第一栏中。

②按图1—2（b)进行接线：应变仪接线柱+Eg、Vi+接上纵向片（1 号片），Vi+、-Eg 接 上横向片(3 号片)。一次加载40N，读取数据，记录于表1—2 中的第二栏。

③按图1—2（c)进行接线：应变仪接线柱+Eg、Vi+接上纵向片（1 号片），Vi+、—Eg 接 下纵向片（4 号片）。一次加载40N，读取数据,记录于表1—2 中的第三栏。

第二部分基本实验指导1 机械参数综合测试系统的组成一、实验目的1、建立对机械参数电测技术的感性认识，了解测试系统的基本组成。

2、了解计算机测试系统的组成。

3、巩固和加深理解电阻应变片测量原理。

4、认识常用的各类传感器，了解其工作原理及应用。

二、实验原理1、实验装臵的组成：由一自由端受动载荷激振的等强度梁，并在其上安装了各种类型的传感器如图1所示。

图1 实验装臵组成2、典型的测试系统：3、信号变换：悬臂梁在动载激振力的作用下，其力学、运动学参数分别由各类传感器将这些待测的非电参数的变化转换成电量的变化。

应变（ε）——电阻应变片的阻值变化(ΔR/R)-——电压变化位移（S）——差动变压器传感器的电压变化速度（V）——磁电式速度传感器的电压变化加速度（a）——压电式加速度传感器的电荷的变化频率（f）——光电转速传感器的光电流的变化4、信号测量：由于经传感器转换所得的电量一般都是很微弱的，不能直接显示或记录下来，必须经过测量电路将这些微弱信号进行放大处理，其测量所用的仪器如下：5、信号分析悬臂梁在受迫振动下，由上述方法测得的五个参数，根据示波图可进行计算、分析。

6、包含信号处理功能的测试系统用典型的CRAS采集、分析处理系统，对信号测试过程的各个环节进行计算机采集、分析处理实验。

三、主要仪器及耗材静态数字电阻应变仪、悬臂梁实验台、压电式加速度传感器、电荷放大器、ＹＤ２８－Ａ型动态电阻应变仪、DRVI虚拟仪器、计算机。

四、实验内容和步骤1、利用金属材料的特性，将非电量的变化转换成电量的变化，应变测量的转换元件为应变片，用粘结剂将应变片牢固地贴在试件上，当被测试件受到外力作用长度发生变化时，粘贴在试件上的应变片也发生相应变化，应变片的电阻值也随着发生了变化，这样就把机械量——变形，转换成电量——电阻值的变化。

用灵敏的电阻测量仪器——电桥，测出电阻值的变化，就可以换算出相应的应变，如果这个电桥用应变来刻度，就可以直接读出应变，完成非电量的电测。