应变测量的基本原理是

应力应变测试原理电阻应变测量方法是将应变转换成电信号进行测量的方法，简称电测法。

电测法的基本原理是：将电阻应变片（简称应变片）粘贴在被测构件的表面，当构件发生变形时，应变片随着构件一起变形，应变片的电阻值将发生相应的变化，通过电阻应变测量仪器（简称电阻应变仪），可测量出应变片中电阻值的变化，并换算成应变值，或输出与应变成正比的模拟电信号（电压或电流），用记录仪记录下来，也可用计算机按预定的要求进行数据处理，得到所需要的应变或应力值。

其工作过程如下所示：应变——电阻变化——电压（或电流）变化——放大——记录——数据处理电测法具有灵敏度高的特点，应变片重量轻、体积小且可在高（低）温、高压等特殊环境下使用，测量过程中的输出量为电信号，便于实现自动化和数字化，并能进行远距离测量及无线遥测。

(R=ρL/A)在使用应变片测量应变时，必须用适当的办法测量其电阻值的微小变化。

为此，一般是把应变片接入某种电路，让其电阻值的变化对电路进行某种控制，使电路输出一个能模拟该电阻值变化的信号，然后，只要对这个电信号进行相应的处理就行了。

常规电测法使用的电阻应变仪的输入回路叫做应变电桥，它是以应变片作为其部分或全部桥臂的四臂电桥。

它能把应变片电阻值的微小变化转化成输出电压的变化。

在此，仅以直流电压电桥为例加以说明。

一、电桥的输出电压电阻应变仪中的电桥线路如图A -4所示，它是以应变片或电阻元件作为电桥桥臂。

可取1R 为应变片、1R 和2R 为应变片或1R ～4R 均为应变片等几种形式。

A 、C 和B 、D 分别为电桥的输入端和输出端。

根据电工学原理，可导出当输入端加有电压I U 时，电桥的输出电压为()()I43214231O U R R R R R R R R U ++-=当0O =U 时，电桥处于平衡状态。

因此，电桥的平衡条件为4231R R R R =。

当处于平衡的电桥中各桥臂的电阻值分别有1R ∆、2R ∆、3R ∆和4R ∆的变化时，可近似地求得电桥的输出电压为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-∆+∆-∆≈44332211I O 4R R R R R R R R U U 由此可见，应变电桥有一个重要的性质：应变电桥的输出电压与相邻两桥臂的电阻变化率之差、相对两桥臂电阻变化率之和成正比。

应变计的原理应变计是一种用于测量物体受力情况的仪器，它能够精确地测量物体在受力作用下产生的应变量，从而帮助我们了解物体的力学性能。

应变计的原理主要基于金属材料的电阻变化和应变之间的关系，通过测量电阻的变化来确定物体受力情况。

下面我们将详细介绍应变计的原理及其工作原理。

首先，应变计的原理基于金属材料的电阻随应变而变化。

当一个金属材料受到外力作用时，其内部会产生应变，从而导致材料的电阻发生变化。

这种电阻的变化与应变之间存在着一定的线性关系，即当物体受到的应变增加时，其电阻也会相应地发生变化。

应变计利用这种原理来测量物体受力时的应变量，从而间接地了解物体所受的力的大小和方向。

其次，应变计的工作原理是利用电桥测量法来检测电阻的变化。

应变计通常由一个或多个金属应变片组成，当物体受到外力作用时，应变片会产生相应的应变，从而导致电阻的变化。

应变计内部连接有一个电桥电路，通过调节电桥电路中的电阻，使得电桥平衡，即电桥两端的电压为零。

当物体受到外力作用时，应变片的电阻发生变化，导致电桥失去平衡，从而产生一个微小的电压信号。

通过测量这个微小的电压信号，就可以确定物体受力时的应变量。

最后，应变计的原理还包括了温度补偿和线性化处理。

由于金属材料的电阻随温度的变化而变化，因此在实际应用中需要对应变计进行温度补偿，以确保测量结果的准确性。

另外，由于应变与电阻之间的关系并非完全线性，因此还需要对测量结果进行线性化处理，以消除非线性误差。

总之，应变计的原理主要基于金属材料的电阻随应变而变化，并利用电桥测量法来检测电阻的变化，从而间接地测量物体受力时的应变量。

同时，还需要进行温度补偿和线性化处理，以确保测量结果的准确性。

通过应变计，我们能够更加准确地了解物体受力情况，为工程设计和科学研究提供重要的参考数据。

电阻应变片应变测量的原理电阻应变片是一种基于电阻变化的应变测量装置，应用于各种结构和材料的应变测量。

它的原理是基于材料电阻式的变化规律，在受力或受压时，电阻发生变化，由此实现应变的测量。

电阻应变片通常由导电材料制成，如金属或半导体材料。

其具有良好的导电性能，接有一定电压时会产生电流。

当外力加在电阻应变片上时，导电材料受到应变，导致电阻发生变化。

这种变化可以通过测量电阻的方式来获得电阻应变片的应变量。

电阻应变片的工作原理涉及到材料的电阻率和杨氏模量。

在工作时，电阻应变片的材料会发生线性应变，即应变与应力成正比。

由于应变片材料的金属导电特性，当其受到应力时，会导致电子在材料中移动，从而影响电阻。

具体来说，应变片受到横向拉伸应力时，它的横向尺寸会变小，纵向尺寸会变长。

这种应变会使电阻片金属网格的线宽和线间距发生变化，从而导致电阻的变化。

为了测量电阻的变化，通常会将电阻应变片作为一个电桥的一个分支。

电桥的另外三个分支由电阻器组成，形成一个平衡电桥。

在没有应变时，电桥平衡。

而当电阻应变片受到应变时，应变片的电阻发生变化，破坏了电桥的平衡状态。

根据电桥平衡的原理，可以测量出电阻的变化，进而计算出应变。

为了提高测量的精度，通常会采用恒流源或恒压源来驱动电桥。

这样可以保持电桥中的电流或电压不变，从而减小测量误差。

电阻应变片的测量原理在工程和科研领域有着广泛的应用。

例如，在结构工程中，电阻应变片可以用于测量建筑物和桥梁的变形，以评估其结构安全性。

在机械工程中，电阻应变片可以用于测量机械零件的变形和应力，以评估其承载能力。

此外，电阻应变片还可以用于测量材料的应力应变曲线和杨氏模量等材料力学性能参数的实验研究。

总之，电阻应变片通过测量电阻的变化来实现应变的测量。

其工作原理是基于材料导电特性和应变引起电阻的变化。

电阻应变片的应用范围广泛，适用于各种结构和材料的应变测量。

应变计的原理应变计是一种用于测量物体受力时变形情况的仪器，它通过测量物体受力时的形变来反映受力情况，是工程领域中常用的一种测试工具。

应变计的原理是基于材料的应变-应力关系，通过测量材料的应变来推断受力情况。

下面将详细介绍应变计的原理及其相关知识。

首先，应变计的工作原理是基于胡克定律。

胡克定律是指在弹性变形范围内，应变与应力成正比。

这意味着当物体受到外力作用时，会产生相应的应变，而应变计就是利用这一原理来测量物体受力时的应变情况。

应变计通常是将金属或半导体材料制成细长形状，并粘贴或固定在被测物体表面，当被测物体受力时，应变计也会产生相应的应变，通过测量应变计的电阻值变化来间接反映受力情况。

其次，应变计的原理还涉及应变测量方法。

应变计可以通过电阻应变测量法、电容应变测量法、光学应变测量法等多种方式来实现应变测量。

其中，电阻应变测量法是应变计中应用最为广泛的一种方法。

它利用应变计材料的电阻随应变而发生变化的特性，通过测量电阻值的变化来间接反映物体受力时的应变情况。

而电容应变测量法则是利用应变导致电容器介电常数变化的原理来测量应变。

光学应变测量法则是利用应变导致光学性质发生变化的原理来测量应变。

这些方法各有优缺点，可以根据具体需求选择合适的应变测量方法。

此外，应变计的原理还涉及应变计的精度和灵敏度。

应变计的精度和灵敏度是衡量其性能优劣的重要指标。

精度是指应变计输出值与实际值之间的误差程度，而灵敏度则是指应变计对应变的检测能力。

一般来说，精度越高、灵敏度越大的应变计可以提供更为准确的受力信息，因此在实际应用中需要根据具体需求选择合适的应变计。

总之，应变计是一种通过测量物体受力时的应变情况来反映受力情况的仪器，其原理基于材料的应变-应力关系。

通过应变计的应变测量方法、精度和灵敏度等指标的选择，可以实现对物体受力情况的准确测量。

应变计在工程领域中具有广泛的应用，对于工程设计、结构分析、材料研究等方面起着重要作用。

应变测量原理
应变测量原理是测量物体在受力作用下产生的形变或变形的方法之一。

它是通过测量物体的应变来获得受力大小的一种手段。

应变是物体在受到外力作用后发生的长度、形状、体积等尺寸的变化。

不同的材料在受到外力作用后，会产生不同的应变形式。

一般来说，应变可以分为线性应变和剪切应变两种形式。

在应变测量中，常用的原理包括电阻应变原理、光学应变原理、声学应变原理和电容应变原理等。

电阻应变原理是利用材料受到外力作用后其电阻值发生变化的特性进行测量的方法。

这种方法利用了材料的电阻与其长度、截面积等参数之间的关系，通过测量电阻的变化来推算出应变的大小。

光学应变原理是利用材料在受力作用下产生的光学参数变化来测量应变的方法。

通过将光线传递到受力物体上，再将光线传递到光电探测器上，测量光线的强度变化，从而推算出应变的大小。

声学应变原理是利用材料在受力作用下产生的声波传播速度变化来测量应变的方法。

这种方法是通过测量声波在材料中传播的时间来间接推算出应变的大小。

电容应变原理是利用材料受到外力作用后其电容值发生变化的特性进行测量的方法。

这种方法利用了材料的电容与其长度、
截面积等参数之间的关系，通过测量电容的变化来推算出应变的大小。

以上所述的原理只是应变测量中的几种常见方法，实际上还有许多其他原理和方法可以用于测量应变。

不同的应变测量方法适用于不同的应变范围、精度要求和环境条件等因素。

在实际应用中，选择合适的应变测量原理及方法是十分重要的。

一、实验目的1. 掌握动应变测量的基本原理和方法。

2. 熟悉动应变仪器的操作和数据处理。

3. 通过实验，了解动应变在工程中的应用及其重要性。

二、实验原理动应变测量是通过测量物体在动态载荷作用下的形变来评估其应力状态的一种方法。

本实验采用惠斯登电桥原理，利用应变片和应变仪进行测量。

当物体受到动态载荷时，应变片将产生相应的应变，通过电桥电路将应变转换为电压信号，再由应变仪进行放大和数据处理。

三、实验仪器1. 微型计算机2. 动应变仪3. 桥盒4. 应变片及其附件5. 动态载荷发生器四、实验内容1. 应变片粘贴：- 选择与桥盒内置电阻相匹配的应变片。

- 用砂纸打磨钢片表面测点，使测点表面平整、光洁，并做清洁处理。

- 用胶水把应变片和转接片贴到测点上，尽量使应变片与被测物紧密贴合。

2. 电桥联线：- 将应变片接入电桥电路中，按照惠斯登电桥原理进行联线。

- 确保电路连接正确，无短路或开路现象。

3. 动态载荷施加：- 启动动态载荷发生器，施加动态载荷于被测物体。

- 通过应变仪实时监测应变信号。

4. 数据采集与处理：- 打开应变数据采集程序，设置应变量程、滤波频率等参数。

- 进行数据采集，记录应变信号。

- 对采集到的数据进行处理，包括滤波、放大、积分等。

5. 结果分析：- 分析应变信号，计算应变值。

- 结合被测物体的材料性能和结构特点，评估其应力状态。

五、实验结果本次实验成功采集到了被测物体在动态载荷作用下的应变信号，并对其进行了分析。

实验结果表明，应变值与载荷成正比，符合惠斯登电桥原理。

六、思考题1. 如何提高动应变测量的精度？2. 动应变测量在工程中的应用有哪些？3. 如何根据应变信号判断被测物体的应力状态？七、实验总结本次实验成功实现了动应变测量，掌握了动应变测量的基本原理和方法。

通过实验，加深了对应变信号分析的理解，为今后在工程中应用动应变测量技术奠定了基础。

八、注意事项1. 在粘贴应变片时，要注意使其与被测物体紧密贴合，避免出现气泡或翘曲现象。

应变片测应变的基本原理静态电阻测应变实验是一个系统性工程，包括多方面因素的综合。

首先，理论基础是风向标。

只有理论正确才能头脑清晰地设计并实施实验，只有掌握正确的理论才能发现实际实验中出现的问题并能合理解释问题出现的原因和解决问题。

1. 应变片结构及原理应变片一般由下列部分组成：电阻丝栅、底基、粘结剂、引出线，如图1所示。

B ×L 为应变片的有效尺。

电阻丝栅材料一般用直径0.02-0.05毫米的镍铬丝或镍铜丝(也称康铜丝)，把它用绕丝机绕成栅状，然后再把电阻丝栅用粘结剂粘于上下两层薄纸之间，并在丝栅两端焊上引出线而制成丝绕式应变片。

图1 应变片结构原理:由《物理学》知道，单根电阻丝的电阻R 与其长度L 、载面积A 及电阻率p 有下列关系：A L R ρ=当电阻丝变形时（伸长或缩短），L 、A 、P 分别有△L 、△A 、△P 的变化，经过数学运算，可以得到:AA -L L R R ∆∆+∆=∆ρρ而ε=∆L L 为电阻丝的应变，设r 为电阻丝的半径，△r 为半径的增量，则 ()μεμ222r A A 222-=∆-=∆=∏∏-∆+∏=∆L L r r r r rμ为电阻丝材料的横向变形系数。

于是：()()ερρερρε∆++=∆=∆++=∆μμ21R RK 21R R s Ks 称为电阻丝的灵敏系数。

若Ks 值为一常数，则通过对△R/R 的侧量，即可测出ε，这样就把应变转换成电阻的变化进行测量了。

2. 测电阻的惠斯通电桥原理图2惠斯通电桥图2为惠斯通电桥，U 为供桥电压。

U 0为输出电压。

R1、R2、R3、R4为桥臂电阻，一般情况下，四臂电阻相等，均为R 。

当R1有变化量△R 时，求U 0。

因为U 0即B 、D 间的电位差U DB ，它同A 、B 间的电压降UAB 以及A 、D 间的电压降U AD 有如下关系：U R R R U U R R R U U R R R R U R R R R R U U U AD AB ADAB DB •∆+∆=⇒=•+=•∆+∆+=•+∆+∆+=-==24U 212U U 04332110当△R<<R 时分母中的△R 项可忽略，则即得出应变仪电桥输出的基本关系式。

应变计的工作原理
应变计是一种用于测量物体形变或受力变化的设备，它通过受力或形变引起的电阻、电容、感应电动势或电感等物理量的变化来检测和测量被测物体的形变或受力。

根据测量原理的不同，应变计可以分为电阻式、电容式、感应式和电感式等不同类型。

电阻式应变计是最常用的一种应变计。

它基于金属导体的电阻随形变而发生变化的原理。

当金属导体受到拉伸、压缩或扭转等形变时，导体长度和截面积都会发生变化，从而导致导体的电阻发生变化。

通过将电阻应变计粘贴在被测物体上，可以将其形变传递给应变计，使其电阻值发生变化。

通过测量电阻值的变化，可以获得被测物体的形变信息。

电容式应变计利用电容随形变而改变的原理来测量被测物体的形变。

它由两个平行的电极构成，中间填充着可形变的介质。

当被测物体受到形变时，填充在电容器中的介质形变程度不同，导致电容的大小发生变化。

通过测量电容的变化，可以得到被测物体的形变信息。

感应式应变计则基于电路中感应电动势的变化来测量形变。

当被测物体受到形变时，感应电动势的大小和方向发生变化。

通过测量感应电动势的变化，可以得到被测物体的形变信息。

电感式应变计则利用电感随形变而发生变化的原理来测量形变。

当被测物体受到形变时，电感的大小和特性会发生变化。

通过测量电感的变化，可以得到被测物体的形变信息。

综上所述，应变计通过测量材料电阻、电容、感应电动势或电感等物理量的变化，来间接测量被测物体的形变或受力。

每种类型的应变计都具有不同的测量原理和适用范围，根据具体的应用需求选择合适的类型。

应变测量1. 简介应变测量是一种用于测量物体形变或变形的技术。

通过测量物体的应变，可以了解材料的力学性质、结构的变形情况等。

应变测量广泛应用于工程实践中，例如材料测试、结构分析、机械设计等领域。

本文将介绍应变测量的基本原理、常用的测量方法以及应变测量技术的应用。

2. 应变测量的原理应变是在外力或内力作用下，物体发生形变或变形时产生的相对尺寸变化。

常用的应变测量方法包括应变片法、光弹法和光栅法等。

以下将对这些方法进行简要介绍。

2.1 应变片法应变片是一种材料，其电阻随应变而变化。

通过在被测物体表面粘贴应变片，可以将物体的应变转化为电阻的变化。

测量应变片电阻变化可以得到物体的应变信息。

2.2 光弹法光弹法是一种利用光的散射特性来测量物体应变的方法。

通过在物体表面涂覆一层光敏材料，当物体受到外力或内力作用时，材料表面的散射光强度会发生变化。

通过测量光强度的变化，可以确定物体的应变情况。

2.3 光栅法光栅法是一种利用光的干涉原理来测量物体应变的方法。

通过在物体表面粘贴光栅，当物体受到应变时，光栅上的干涉条纹会发生位移。

通过测量位移的大小，可以得到物体的应变信息。

3. 常见的应变测量方法3.1 应变片法的测量步骤1.准备应变片：选择适当的应变片材料，根据被测物体的应变范围和精度要求选择合适的应变片型号。

2.粘贴应变片：将应变片粘贴在被测物体的表面，确保应变片与物体表面完全紧密接触，并排除气泡。

3.连接电缆：将应变片两端的电缆连接到测量仪器上。

4.测量应变：使用测量仪器对应变片的电阻进行测量，得到物体的应变值。

3.2 光弹法的测量步骤1.准备光弹材料：选择适合的光弹材料，涂覆在被测物体的表面。

2.光弹装置设置：将光源、散射体和光电探测器设置在适当的位置，以保证散射光信号可以被准确检测到。

3.发射光线：通过光源发射光线，照射在光弹材料表面。

4.测量信号：使用光电探测器检测散射光的强度变化，将其转化为对应的应变信息。

一、实验目的1. 理解应变测量的基本原理和实验方法。

2. 掌握电阻应变片的工作原理及其在应变测量中的应用。

3. 学习电桥电路在应变测量中的作用和调试方法。

4. 培养实验操作能力和数据分析能力。

二、实验原理应变测量是研究材料在受力后产生的变形程度的重要方法。

本实验主要利用电阻应变片和电桥电路进行应变测量。

电阻应变片是一种将机械应变转换为电阻变化的传感器，其基本原理是电阻应变效应。

当电阻应变片受到拉伸或压缩时，其电阻值会发生变化，从而将应变信号转换为电阻信号。

电桥电路是一种常用的测量电路，其基本原理是将电阻应变片接入电桥电路中，通过测量电桥的输出电压来反映应变片电阻的变化。

本实验采用半桥接法，即只将一个应变片接入电桥电路中。

三、实验仪器1. 电阻应变片：将应变片粘贴在被测物体表面，用于感受物体的应变。

2. 电桥电路：由四个电阻组成，用于将应变片的电阻变化转换为电压信号。

3. 数字多用表：用于测量电桥的输出电压。

4. 拉伸装置：用于施加拉伸力，使被测物体产生应变。

5. 计算机及数据采集软件：用于实时采集和记录实验数据。

四、实验步骤1. 将电阻应变片粘贴在被测物体表面，确保粘贴牢固且无气泡。

2. 将电阻应变片接入电桥电路中，采用半桥接法。

3. 连接好电桥电路，并连接数字多用表。

4. 打开计算机，启动数据采集软件，设置采样频率和采集时间。

5. 在拉伸装置上施加拉伸力，使被测物体产生应变。

6. 观察数字多用表的读数，记录电桥的输出电压。

7. 改变拉伸力的大小，重复步骤5和6，记录不同拉伸力下的电桥输出电压。

8. 利用数据采集软件分析实验数据，绘制应变-电压曲线。

五、实验结果与分析1. 实验结果如图所示，显示了不同拉伸力下电桥的输出电压。

2. 根据实验数据，绘制应变-电压曲线，分析应变与电压之间的关系。

3. 通过比较不同拉伸力下的应变-电压曲线，可以发现应变与电压之间存在线性关系。

六、实验结论1. 电阻应变片能够有效地将应变转换为电阻信号，实现应变测量。