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国家开放大学一网一平台电大《建筑结构试验》形考任务作业判断题题库及答案一、判断题1 .工程鉴定性试验一般使用的是模型试验。
【正确答案】错2 .由于荷载特性的不同，动力试验的加载设备和测试手段也与静力有很大的差别，并且要比静力试验复杂得多。
【正确答案】对3 .动力试验的优点是荷载可以逐步施加，并可根据试验要求，分阶段观测结构的受力及变形的发展，给人们以最明晰的破坏概念。
【正确答案】错4 .对于研究混凝土结构的徐变，预应力结构中钢筋的松弛，钢筋混凝土受弯构件裂缝的开展与刚度退化等的试验项目，需要进行静力荷载的短期试验。
【正确答案】错5 .建筑结构试验主要包括结构试验设计、结构试验准备、结构试验实施和结构试验分析等主要环节。
【正确答案】对6 .结构试验设计是整个结构试验中极为重要的并且带有全局性的一项工作，其主要内容是对所要进行的结构试验工作进行全面的设计与规划。
【正确答案】对7 .模型试验的试验对象是实际结构（或构件）或者按实际结构（或构件）足尺寸复制的结构（或构件）。
【正确答案】错8 .原型试验的试验对象是仿照原型（真实结构）并按照一定比例关系复制而成的试验代表物，其具有实际结构的全部或部分特征。
【正确答案】错9 .科学研究性试验的目的是通过试验来检验结构构件是否符合结构设计规范、施工验收规范的要求，并对检验结果作出技术结论。
【正确答案】错10 .工程鉴定性试验的目的是验证结构设计的某一理论，或验证各种科学的判断、推理、假设及概念的正确性，或者是为了创造某种新型结构体系及其计算理论，而有系统地进行的试验研究。
【正确答案】错11 .静力试验的缺点是不能反映应变速率对结构的影响，特别是在结构抗震试验中与任意一次确定性的非线性地震反应相差很远。
【正确答案】对12 .结构试验方案的主要内容包括加载方案、测量方案以及试验安全防护措施等。
【正确答案】对13 .结构试验的加载设备本身应有足够的承载力和刚度，并有足够的储备，保证使用安全可靠。
摘要张力控制在印刷包装行业中是一个极其重要的环节，对生产过程的张力稳定控制是保证产品质量的关键技术之一。
本文设计的张力检测系统实时性好、检测准确度高，可以广泛应用于许多工业生产行业的在线检测工作。
本文介绍的是一种基于MCS51系列单片机与相关数字集成电路的张力控制系统。
首先介绍了张力控制技术基本原理，实现方式，国内外的发展现状，以及研制开发该系统的必要性和意义。
其次介绍了张力控制系统的硬件和软件设计方案。
硬件方案，即以单片机为核心，对压力传感器信号进行采集和处理，控制步进电机的运行，最后以LED显示出来。
在软件方案中，本文对软件流程做了详细的解释并阐述了MCS-51系列中89C51单片机软件设计的一般方法。
文章软件部分详细讨论了数字PID控制算法，并对控制系统整体进行建模和仿真，根据实验结果，证实了该系统的良好性。
关键词: 张力检测；单片机；步进电机；数字PIDTension Detection System Design Based on ResistanceStrain SensorAbstractTension control is a very important part of process control in printing and packing service. The control of stability tension is one of the crucial techniques ensuring the product quality. This paper describes the design of tension Detection System real-time, highly accurate detection, can be widely used in many industrial production-line testing.This article describes the tension control system based on MCS-51 single chip microcomputer and some related digital integrated circuits. Firstly, it introduces the whole system’s basic principle, the way in which it carries out, the present development in and out of china, and also the necessity and significance of invent such an important tension control system. Secondly, it introduces the hardware and software design in the tension control system. The hardware design, that is, single-chip microcomputer as the core of the pressure sensor signal acquisition and processing, control the operation of step motor, and finally to LED display. In software design program, in this paper, the software process to do a detailed explanation and expounded the MCS-51 series 89C51 microcontroller software design general method.In the design of software，it gives some research on digital PID control arithmetic, and modeling simulating of whole system. According to the experiment result, the feasibility of this tension control system is testified.Keywords: Tension Control; Single-chip ; Step motor; Digital PID目录第一章绪论 (1)1.1选题背景与意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.2.1张力控制的发展 (1)1.2.2张力控制的研究现状 (3)1.3 主要研究内容和篇章结构安排 (4)第二章系统方案论证 (5)2.1系统概述 (5)2.1.1系统工作原理 (5)2.1.2 系统的组成 (5)2.2 张力检测仪的各项技术指标 (6)第三章硬件设计 (7)3.1 传感器 (7)3.1.1电阻应变式张力传感器 (7)3.1.2 电阻应变式张力传感器的工作原理 (7)3.2桥式测量电路工作原理 (8)3.3 前置放大电路 (8)3.3.1 信号调理放大 (8)3.4 滤波电路 (9)3.5信号采保及转换 (10)3.5.1 信号采样/保持原理 (10)3.5.2 LF398 芯片 (11)3.6 A/D转换 (12)3.6.1 ADC0809的各引脚功能 (12)3.6.2 ADC0809的工作过程 (12)3.6.3ADC0809芯片的主要特性 (13)3.7 ADC0809与单片机的接口设计 (13)3.8 单片机89C51 (14)3.8.1 89C51的片内结构及引脚描述 (14)3.8.2 时钟电路 (16)3.8.3 复位电路 (17)3.9 步进电机及其驱动电路 (18)3.9.1 步进电机的工作原理 (18)3.9.2 驱动电路 (19)3.10 LED显示 (21)3.10.1 动态显示器接口 (22)3.11 键盘 (23)第四章软件设计 (25)4.1 系统程序设计 (25)4.2 软件滤波算法 (25)4.3 键盘、显示程序设计 (26)4.3.1 LED动态显示程序设计 (26)4.3.2 矩阵式键盘程序设计 (26)4.4 PID调节器 (27)4.4.1 PID调节器各校正环节的作用 (30)4.4.2 PID 常用的控制方式 (30)4.4.3 PID 控制算法的程序设计 (30)第五章全文总结 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录1：程序清单 (37)附录2：系统原理图 (41)第一章绪论1.1选题背景与意义在纸张的生产过程中，要求对纸张的张力进行控制，张力控制的好坏直接影响到卷纸的质量。
实训一测力仪制作与标定一. 实验目的1. 了解应变式八角环测力仪的测力原理。
2. 熟悉与练习电阻应变片的布片、粘贴和连桥方法和操作。
3. 了解螺旋加力器的工作原理和加力方法。
4. 了解并掌握测力仪的标定原理与方法。
二、应变式八角环测力仪原理应变式八角环测力仪是采用八角环为弹性元件，在相应的位置粘贴上电阻应变片，然后把各片按规律连接成电桥而成。
八角环弹性元件实际上是由圆环演变而成，根据“材料力学”知识：一定壁厚的圆环，在单向径向力（例如压力）的作用下圆环各处的应变不同（图1），其中在与作用力成39.6°处应变为零，此处称为应变结点。
图1 壁厚圆环不同应变及应变结点图2 应变片在圆环上的粘贴而在与作用力垂直的中心线上的外表面处为张（拉）应力，而环的内表面处为压应力。
因此将应变片R1~R4牢固地粘贴在中心线上的内外表面时（图2）R1、R4受张应力而R2、R3受压应力。
因为圆环不容易固定等原因，实际上常采用八角环代替。
八角环在受纯径向力的作用时，应变最大位置也在与径向力垂直的水平线上。
故应变片的粘贴如图3，其各片受力情况与园环相同。
图3 八角环上应变片的粘贴 图4 应变片的全桥联接方式 把弹性元件上贴的四片电阻片按全桥方式联接（如图4），根据电桥理论，当电桥直流供电而R 1²R 3=R 2²R 4时，电桥 平衡的，当弹性元件受力变形时贴在敏感部位的电阻片也应相应的引起变形。
此时R 1= R 2=R 3=R 4= R 5且四臂的电阻变化大小相同方向为相邻桥壁相反时，电桥的输出R e e R 出。
而由于电阻变化与弹性元件的敏感部件应变相对应，而在弹性元件的弹性范围内其受力后的应变又正比于力的大小，因此电桥的输出与受力的大小成正比。
实际使用的国产应变仪对电桥供电多为交流供电。
故电桥为交流电桥，对于交流电桥其平衡条件为Z 1Z 3=Z 2Z 4（Z 是各臂的复数的阻抗）。
但其输出仍然可以与直流电桥的分析相同，正比于作用力的大小。
电阻应变测试仪器与技术科学发展过程中，科学实验起着非常重要的作用。
结构在外力的作用下，内部会产生应力，直接测定应力比较困难，目前常应用电阻应变测试技术来测定应变。
本文主要是通过介绍电阻应变片来检验桥梁结构的技术指标以及相关参数是否符合标准。
1、电阻应变片的工作原理电阻应变测试技术是凭借安装在试件上的电阻应变片将应变、位移等力学量转换为电阻变化，从而获得应变读数的测试技术。
电阻应变片简称应变片或应变计，电阻应变片的测量原理为：金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外，还与金属丝的长度L，横截面积D有关。
将金属丝粘贴在构件上，当构件受力变形时，金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化，进而发生电阻变化。
dR/R=Ks*ε其中，Ks为材料的灵敏系数，其物理意义是单位应变的电阻变化率，标志着该类丝材电阻应变片效应显着与否。
ε为测点处应变，为无量纲的量，但习惯上仍给以单位微应变，常用符号με表示。
由此可知，金属丝在产生应变效应时，应变ε与电阻变化率dR/R成线性关系，这就是利用金属应变片来测量构件应变的理论基础。
如图1：图1：构件受力变形2、电阻应变片的构造电阻应变片的种类繁多，形式各样。
但基本结构差异不大。
由敏感栅，粘合剂，基底，覆盖层和引出线几个主要部分组成。
如图2：图2：电阻应变片的基本构造3、电阻应变片的工作性质电阻应变片的工作特性有许多条，但我们必须着重了解以下几条：（1）应变片的电阻值：指应变片没有安装，也不受外力情况下，在室温下测定的电阻值。
我国生产的应变片电阻系列为60，120，200，350，500，1000欧姆。
制造厂家按阻值参数分装成包，注明每包应变片电阻的平均值及单个阻值与平均阻值的最大偏差。
（2）灵敏系数：应变片安装在单向应力状态的试件表面上，且其轴线与应力方向重合。
在单向应力作用下，应变片电阻的相对变化与沿其轴向的应变之比值称为灵敏系数。
它经抽样标定制造厂于包装上注明其平均名义值和标准误差。
八角环电阻式三向车削测力仪原理
八角环电阻式三向车削测力仪是在一块整体钢材上加工出2个八角环而形成的,在下环和下环的各个表面共粘贴有20片电阻应变片。
组成3个电桥。
分别测量FZ 、FY 、FX,在测力仪制造工艺及贴片质量良好的情况下,三向力之间的相互干扰小于5%。
电阻式测力仪系采用电阻应变片传感器，主体为平行八角环结构。
通常八角环形电阻式三向车削测力仪有两种结构。
卧式八角环形电阻式三向车削测力仪，该八角环(上下环)作为弹性元件，其上粘贴电阻应变片。
立式八角环形电阻式三向车削测力仪，该八角环(前后环)作为弹性元件，它采用了端面粘贴应变片测三向力的原理。
二者使用时相同，取下车床的四方刀架，安装上测力仪即可。
当外力作用在车刀上时，测力仪的弹性元件受力变形，于是粘贴在弹性元件一定位置上的电阻丝应变片也随之产生变形，应变片的电阻值将按S
L R ε=的关系变化，使由应变片组成的电桥失去平衡。
经过输出放大和记录，再根据标定换算关系求出切削力的数值。
弹性元件受力变形后引起电阻应变片电阻值的变化。
电阻变化率
R R ∆与应变L
L ∆有如下线性关系： 0K R R =∆，ε0K L
L =∆ 式中K 0为电阻应变片的应变灵敏系数。
一般K 0取值为2.0~2.4。
作业名称电阻应变片式测力传感器简介系别＿＿＿＿电控系＿＿＿＿＿＿专业＿＿电子信息工程＿＿＿＿＿课程名称＿＿传感器与检测技术＿＿＿电阻应变片式测力传感器的简介摘要：电阻应变片式传感器最常用于几何量和机械量测量中。
它具有很多优点，比方使用寿命长，性能稳定可靠；结构简单、尺寸小、重量轻；频率响应好。
与此同时，也存在一些缺点：在大应变状态下具有较大的非线性；测量精度和测力灵敏度不高。
本文主要介绍电阻应变片式传感器的产生、工作原理和应用，以及如何运用两种应力集中的设计原那么对弹性体进行结构设计，以提高测力传感器的测力精度和测力灵敏度。
Abstract: The resistance strain gauge type sensor is most commonly used in the geometry quantity and the machinery gauging quantity. It has many merits, for example, it has a long service life, reliable stable property, simple structure, small size, light weight, well frequency response.Meanwhile, there are also some shortcomings: it has a big misalignment under the big strained condition, the measuring accuracy and measured that the strength sensitivity is not so high.This article mainly introduction resistance strain gauge type sensor's production, the principle of work and applications, how as well as utilize two kind of stress concentrations the principle of design to carry on the structural design to the elastomeric, enhances the load cell to measure that the strength precision and measures the strength sensitivity.一、概述随着科技的开展，人类对各种测量的精确度要求越来越高，要测量的数据的种类也越来越多，于是各种各样的传感器应运而生，借助这些传感器，人们可以解决很多测量上的问题，比方测量精确度提高，测量环境对人体的限制，都可以在传感器间接的测量下得到解决。
测力仪的原理测力仪是一种用于测量力的仪器，它可以精确地测量物体受到的压力或拉力。
测力仪的原理是基于胡克定律和电阻应变原理的。
下面我将详细介绍测力仪的原理及其工作过程。
首先，我们来介绍一下胡克定律。
胡克定律是描述弹簧的变形与所受力的关系的物理定律。
根据胡克定律，弹簧的变形与所受力成正比，即F=kx，其中F为所受力，k为弹簧的弹性系数，x为弹簧的变形量。
利用这一定律，测力仪可以通过测量弹簧的变形量来确定所受力的大小。
其次，测力仪还利用了电阻应变原理。
电阻应变原理是指当受力作用在材料上时，材料的形状和尺寸会发生变化，从而导致材料的电阻发生变化。
通过测量电阻的变化，可以确定受力的大小。
测力仪通常会将电阻应变片粘贴在受力部位，当受力作用在材料上时，电阻应变片的电阻值会发生变化，通过测量电阻值的变化，可以确定受力的大小。
测力仪的工作原理可以简单概括为，当受力作用在测力仪上时，测力仪内部的弹簧或电阻应变片会发生变形，从而导致弹簧的变形量或电阻值的变化。
测力仪通过测量这些变化来确定受力的大小。
除了以上介绍的原理外，测力仪还包括了传感器、信号处理器和显示器等组成部分。
传感器用于感知受力作用在测力仪上的情况，信号处理器用于处理传感器采集到的信号，并将其转换为可读的数据，显示器则用于显示受力的大小。
总的来说，测力仪的原理是基于胡克定律和电阻应变原理的，通过测量弹簧的变形量或电阻值的变化来确定受力的大小。
测力仪在工业生产、科研实验等领域有着广泛的应用，它的原理和工作过程对于我们理解和使用测力仪都具有重要的意义。
希望通过本文的介绍，能够帮助大家更好地理解测力仪的原理及其工作过程。
实验七 电阻应变仪等测试仪器使用及电路原理一、YJ-25型静态电阻应变仪电阻应变仪型号繁多，常用的有静态电阻应变仪，如YJ-16，YJ-25,7V14C 型，静动态电阻应变仪YJD-1型，动态应变仪YD-15型，以及数字式应变仪，遥测应变仪等，现以YJ-25为例作一介绍。
YJ-25静态电阻应变仪采用了大规模集成电路，数码显示和长导线补偿技术。
具有精度高，稳定性好，可靠性高，抗干扰能力强，体积小，重量轻，使用和维修方便等特点。
1． 结构原理（1）该仪器主要特点是将放大后的信号经A/D 转换器变成数码显示，读数方便准确，其原理框图见 图7-1。
图7-1 应变仪原理框图（2） 仪器结构，前面板如图7-2。
包括：电源开关、粗细调节、基零测量按钮及灵敏系数、电阻平衡、基零平衡调节旋钮和读数显示屏。
后面板如图7-3所示。
包括：标定、电桥盒、转换器；灵敏度调节旋钮及电源输入插口、预调箱插口、保险丝等。
图7-2 前面板示意图 图7-3 后面板示意图2． 操作步骤（1） 接线：联接电源，应变仪及电桥盒的各接线。
将与工作片和补偿片相联的导线接入电桥盒。
根据测量的需要，电桥盒的接线有半桥及全桥联接两种。
半桥联接：电桥盒（图7-4）上的1，2，3，4分别相当于电桥的A 、B 、C 、D 四个接线柱。
R 3，R 4为电桥盒内的两个120Ω无感线绕电阻作为内半桥。
将接线柱1和5，3和7，4和8分别短接，在1、2之间接工作片R 1，2、3之间接补偿片R 2，即为半桥单点测量接线。
见图7-4（a ）。
全桥联接：将电桥盒1和5，3和7，4和8之间的短接片全部取下。
分别在（1、2），（2、3），（3、4），（4、1）之间接应变片。
即为全桥联接见图7-4（b ）。
（a ） （b ）图7-4 电桥盒示意图多点测量时应变片的导线接入P20R-25型预调平衡箱，并将预调平衡与应变仪联在一起，后面板上的开关拨到预调箱档上。
（2） 标定：调整灵敏系数，使指示值K 对在2.00上，在仪器标定后，再对至与应变片灵敏系数相同的数值上。
基于电阻应变片数字显示握力计的设计摘要:本文描述了基于电阻式应变片传感器设计的电子测量握力计及实现方法。
该系统由51单片机控制，通过液晶屏自动显示所测握力的大小。
其电路构成主要有测量电路，差动放大电路，A/D转换，显示电路。
测量电路利用电阻式应变器件将物体的力量信号转化成相应大小的电信号，通过差动放大电路将电信号放大到AD芯片能够识别的范围内从而能将电信号转换成对应的数字信号，最终在液晶上显示所测的握力。
关键词：电阻应变式传感器、差分放大器、1602液晶Figures based on resistance strain gauge dynamometer designPaul Chang Bin Health Core Exhibition spend JunjieHuanghuai CollegeAbstract: This paper describes the resistive strain gauge sensors based on the design of electronic measuring dynamometer and implementation. The system consists of 51 single-chip control, through the LCD screen automatically displays the measured size of grip. The circuits are measuring circuit, differential amplifier, A / D conversion, display circuit. Measurement circuit using resistive strain the power of the device to an object the size of the signal into corresponding electrical signals, electrical signals through the differential amplifier circuit will be amplified to the AD chip to identify within which can convert electrical signals into corresponding digital signals, finally measured in the liquid crystal display on the grip.Keywords: strain sensor, a differential amplifier, 1602一、设计任务与要求1.1设计任务1．设计一个数字显示握力计，可以显示出当前的力量值。
目录1 绪论 (2)1.1设计任务要求 (2)1.2任务分析及方案设计 (2)2 弓形弹性元件部分设计 (4)2.1弓形弹性元件材料选择 (4)2.2弓形弹性元件结构设计 (4)3 辅助部分设计 (6)3.1底座和置物台材料选择 (6)3.2底座和置物台结构设计 (6)4 电阻应变片的设计 (6)4.1电阻应变片的结构选择 (6)4.2敏感栅的材料选择 (7)4.3基底和引线的材料选择 (8)4.4粘接剂的材料选择 (8)4.5电阻应变片的阻值选择 (8)4.6电阻应变片的尺寸选择 (9)5 电路设计 (10)5.1桥路的设计 (10)5.2放大电路的设计 (11)6 参考文献 (14)基于电阻应变片的弓形测力仪-500克传感器设计1 绪论1.1 设计任务要求本课程设计要求采用电阻应变片设计测量压力的传感器，被测变量为压力0.1~500克的静态量压力，设计弹性元件的结构形式，合理悬着应变的型号，数量，黏贴方法，并完成相关测试电路的设计。
1.2 任务分析及方案设计本次课程设计要求设计测量0.1~500克的静态量压力，故采基于电阻应变式的弓形测力仪。
测力仪由四片弓形弹性元件组成，结构组成见图1.2(a)。
在每个弓形弹性元件上钻有小孔，应变片黏贴在孔边，并接成图1.2(c)的全桥线路，则度数应变中仅反映弯矩引起的应变，减少了非线性影响和以及进行温度误差的补偿，读数应变为：εi =4ε式中 ε——弓形弹性元件A-A截面处表面的弯曲应变。
电压U 图1.1 电阻应变式传感器组成原理框图将每个弓形弹性元件简化成如图1.2(b)的计算简图，就可以推导得到读数应变εi与压力P的关系为：εi=3EA∙hδ[11+1√(ab)2+(hb)2]P根据指示应变εi确定压力P为：P=EA3hδ[1+1√(ab)2+(hb)2]εi式中 A ——弹性元件A-A截面处的截面积，A=Bδ；δ——弹性元件的厚度；h ——弹性元件的高度；a，b ——弹性元件长度的方向尺寸，见图1.2（b）（1-1）图1.2 弓形弹性元件（1-2）由图1.2（a）可知，当传感器受载，在相同的轴向压力P作用下，弓形弹性元件弯曲，电桥就有输出。
可以选择弹性模量E小的材料和截面积F小，大的弓形弹性元件。
但它的刚度又小了，容易受到外界条件的干扰，所以在弓形弹性元件上A-A截面处开一个孔，应变片黏贴在孔边，利用孔边的应力集中和桥路连接，可以提高灵敏度，得到的输出应变与传感器上作用载荷关系为（1-2）式。
采用这种弓形弹性元件制成了0.1-500克的小载荷传感器。
2 弓形弹性元件部分设计2.1弓形弹性元件材料选择材料选用40CrNiMo合金结构钢，淬火850℃，油冷；回火600℃，水冷油冷，具有强度高、高淬透性、综合力学性能好等优点，11.50元/kg,性价比好。
材料的抗拉强度σb=980MPa，屈服强度σs=835MPa，伸长率δ5 (%)：≥12，断面收缩率ψ (%)：≥55，冲击功 A kv (J)：≥78，冲击韧性值αkv (J/cm²)：≥98(10)，弹性模量E=209GPa，泊松系数μ=0.3。
2.2 弓形弹性元件结构设计弓形弹性元件结构如图1.2所示，应力集中部位的小孔为直径3mm,表面粗糙度为R a1.6，看不见加工痕迹。
设传感器的测量灵敏度应达到1-3mv/V，设计时以此依据计算弹性元件的相关参数，再对弹性元件进行相关的强度校核，直至同时满足测量灵敏度和使用强度要求。
采用恒压源电桥电路，布片及电桥如图1.2所示，电桥输出表达式U O=(1+μ)KεU i，即：U O U I =(1+μ)Kε=(1~3)mV/Vhδ去应变片灵敏系数K=2，U O /U i=2mv/V,代入上式计算得最大应变值为：ε=2∗10−3(1+0.3)∗2=7.75∗10−4取[ε]max=8*10-4根据压缩时应变ε，力P和面积A之间的关系（1-2）式，设a=20mm,b=10mm,h=20mm, δ=0.2mm,将以上参数淡入，计算出弹性元件截面积：A=3Eεi∙hδ[11+1√(ab)+(hb)2]P=2.2∗10−6m2已知弹性元件壁厚δ=0.2mm，得出弹性元件长度B=11mm。
许用弯曲应力：[σ]=σsn=8352=417.5MPa （n为安全因数取2）最大工作弯曲应力：σmax=PA=0.5∗9.82.2∗10−6=2.22MPa≪[σ]完全符合要求；需用剪切应力：[τ]=[0.6~0.8][σ]=292.25MPa 最大工作剪切应力：τmax=F SA S=P∙sin45°Acos45°=0.5∗9.8∗sin45°2.2∗10−6cos45°=1.11MPa≪[τ]完全符合要求。
3 辅助部分设计3.1 底座和置物台材料选择弓形测力仪除了最重要的弓形弹性元件之外，还需辅助用的底座和放置被测量物的置物台，设计底座和置物台形状，材料等一致。
材料选用塑钢型材，主要化学成分是PVC，该材料性能优良、加工方便、用途广泛，价格便宜。
由于其物理性能如刚性、弹性、耐腐蚀，抗老化性能优异，通常用作是铜、锌、铝等有色金属的佳代用品。
3.2 底座和置物台结构设计底座设计如右图3.1，长100mm，宽100mm，厚20mm的塑钢型材，在中间部位为33mm处为平面，钻有直径Φ=5mm，长度为27mm的螺纹孔。
用规格为M5的六角螺丝，将底座和四个弓形弹性元件，置物台和四个弓形弹性元件，装配在一起，便组合成弓形测力仪，如图1.2（a）。
4 电阻应变片的设计4.1 电阻应变片的结构选择电阻应变片种类繁多，性格各异，其基本结构大体相同。
常见的应变片有：金属丝式应变片，金属箔式应变片，金属薄膜应变片。
在本课程设计中将采用金属箔式应变片，金属箔式应变片是使用最普通的电阻应变片，其敏图3.1 底座设计简图图4.1 常见的4中金属箔式应变片外形感栅用0.001~0.01mm厚度的合金箔利用照相制版或光刻腐蚀的方法制成，栅极最小课做成0.2mm。
如右图4.1所示为最常见的4中金属箔式应变片外形。
金属箔式应变片优点：（1）制造技术能保证敏感栅尺寸准确，线条均匀，且能制成任何形状以适应不同的测量要求。
（2）敏感栅薄而宽，粘接性能好，传递试件应变性能好。
（3）散热性能好，允许通过较大的工作电流，从而提高了输出灵敏度。
（4）敏感栅弯头横向效应可以忽略。
（5）蠕变，机械滞后较小，抗疲劳寿命长。
4.2敏感栅的材料选择电阻应变片由敏感栅，基座，覆盖绝缘层，引出线组成。
对于制造敏感栅的材料，为了保证△R/R与ε有良好而宽广的线性关系，要求材料灵敏系数K，和电阻率ρ要尽可能大而稳定；为减小温度误差的影响，要求材料的电阻温度系数小，且电阻-温度见的线性关系和重复性好；此外，材料的机械强度，加工性能要好。
经过查阅资料和综合的考虑，采用康铜作为敏感栅的材料。
康铜含40%镍，1.5%锰的铜合金。
具有低的电阻率温度系数和中等电阻率。
可在较宽的温度范围内使用。
有良好的加工性能和焊接性能。
适宜在交流电路中使用，作精密电阻、滑动电阻、电阻应变计等，也可用于热电偶和热电偶补偿导线材料。
康铜的性能如下：化学成分/%：Cu55,Ni45 电阻率ρ/（*10-6Ω•m）: 0.45~.52电阻温度系数α/(*10-6/℃)：±20 灵敏系数K s：2.0线膨胀系数β/(*10-6/℃): 15 最高使用温度/℃： 250（静态）400（动态）4.3 基底和引线的材料选择应变片基底是电阻应变片制造和应用中的一个重要组成部分，承担着固定保持敏感栅的形状，传递被测应变的任务，因此对基底材料要求机械强度及挠性好，黏贴性能好，电绝缘，抗湿性好，无滞后和蠕变。
基底材料分为纸基和胶基（有机聚合物）两大类，本课程设计采用的是胶基，胶基是由环氧树脂，酚醛树脂和聚酰亚胺等制成胶膜，厚度为0.03~0.05mm。
而引线材料选用康铜，康铜丝敏感栅应变片的引线常采用直径为0.15~0.18mm的银铜丝。
4.4粘接剂的材料选择粘接剂是连接应变片和构件表面的重要物质，粘接剂和应变片的粘贴技术对于测量结果有直接影响，要求粘接剂材料有一定的粘接强度，能准确传递应变；对弹性元件和应变片不产生化学腐蚀作用；蠕变，机械滞后误差小，；且有较宽的使用温度范围和良好的耐疲劳。
经过查阅资料和综合的考虑，本课程设计选用氰基丙烯酸酯胶粘剂。
氰基丙烯酸酯胶粘剂透明单组分低粘度胶，可在200-1000Pa·s 范围内变动。
温室下5-180S固化。
固化迅速，被称为“瞬干强力胶”。
使用方便，应用极其广泛。
无固化剂，无溶剂，固化收缩率低，毒性小，环境污染小。
被粘物表面不需要特殊处理固化后胶层透明无色，外观平整，特别适合工艺品、贵金属、精密仪器的胶接。
耐侯性耐寒性耐药品性能良好、抗拉强度高（与环氧相近）。
4.5 电阻应变片的阻值选择本课程设计中，是通过受力对弹性元件作用，引起电阻应变片阻值变化，改变输出电压变化进行测量的。
所以，为了测量灵敏度的提高，常采用较高的供桥电压，选用350Ω阻值的应变片，其具有通过电流小，自然引起的温升低，持续工作时间长等优点。
4.6电阻应变片的尺寸选择应变片是以其栅长范围内的平均应变来代替这一长度内中点的应变，误差取决于栅长的大小和应变沿构件表面的变化率。
设栅长L 内的应变分布用多项式来表示：ε=c 0+c 1x +c 2x 2+c 3x 3+⋯当εx 均值时：εx =∫εX dx L 0L=c 0 当εx 呈线性变化时：εx =∫εX dx L 0L =c 0+c 12L 当εx 呈二次变化时：εa =∫εX dx L 0L =c 0+c 12L +c 23L 2εM =c 0+c 12L +c 24L 2 误差为： δε=c 212L 2 可知对于三次或以上规律分布的应变，次数越高误差越大。
因此，对于应变变化剧烈的区域，如本次课程设计的弓形弹性元件，应力集中区域为小孔周边，所以选用小标距得应变片。
栅长选取为1.0mm ，栅宽4.8mm ，基底尺寸为4.0mm*6.4mm 。
（4-5） （4-1） （4-2） （4-3） （4-4）5 电路设计5.1 桥路的设计应变片将应变的变化转换成电阻相对变化ΔR/R，为显示或记录应变的大小，还要把电阻的变化转换为电压或电流的变化，才能用电测仪表进行测量，通常采用电桥电路实现微小阻值变化的转换。
而电桥电路分很多种，经过查阅资料和综合的考虑，用应变片测量时，由于环境温度变化所引起的电阻变化和试件应变所造成的电阻变化几乎有相同的数量级，从而产生很大的测量误差：（1）敏感栅电阻随温度的变化引起的误差；（2）试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不同，使应变丝产生附加拉长（或压缩）引起电阻变化。
