第十三章：电测法简介

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电测法应力集中系数

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ＺＩＧｇｉ，Ｎ＆ｕ，ＵｎｍＩＮＦｇｇＺＡＧｎＺＯＣａｇｉＡｅｎＨｎＪＨｈｎ
时ａ是。，，中。Ｉ２３独立的一个，，：，ａａ由ａａ和ｒ，
在ｒ平面构成一个平面问题；ｏｚ前面所述，２式（）至弋４的情况在ｒ平面内可以应用。但是，（）ｏｚｒ面是一个剖面，ｏｚ显然不可能在此平面内贴片。值得提醒的是：在垂直于ｒ平面的任何内外表ｏｚ平面贴应变花是没有意义的。如果贴应变花，也应该得出ｒ二、０ｅｒ二的结，论（若不等于零，只能是制造加工误差造成的非轴对称性）。由上可以看出，由于无法在ｒ平面贴ｏｚ片，只能测得的两个应变值。、２。。，。。或。，、是不可能确定该点的应力状态的。第３４点和第点的情况与第２点相似，所不
王关斌，王成福．功能性甜味剂一木糖醇［．Ｊ中国食物与营］养，０，１）２一９２０（０：２．５８４崔福顺，李春花，周丽萍．木糖醇的生理功能及其在食品工业中的应用〔，Ｊ延边大学农学学报，０，（）９一０．］２３２４：８３０５２０气｝马培忠，许金木，韩维成．木糖醇的生产及应用〔］河南科Ｊ．技，９，）１一７１７（：１．９４６６黄静．木糖醇的合成、应用及市场前景〔．Ｊ化工技术与开〕的前景是十分广阔的。发，０，（）１一５２３３３：１．０２２７参考文献向晓丽，陈天Ｗ．糖醇的制备方法及其应用【］湖北化工，Ｊ．［］黄玉秀．膜法生产木糖醇工艺〔．１电Ｊ应用化学，９，（）］１７１６：９４２０，２：７２．０２（）２一８Ｒ１５一１６００一张进源，莉．罗浅谈木糖醇在牙青工业中的应用Ｌ．Ｊ牙膏］［］尤新．２木糖醇及其功能〔．Ｊ食品工业科技，０，（）９］２３２８：０４７工业，０，）２一０２０（：３．５４９

第章电气测量的基本知识(1)

第章电气测量的基本知识(1)
电气测量是电气工程中一个最为基础的领域，它是对电气信号进行定量化的测量和分析。

本文将介绍有关电气测量的基本知识，包括测量仪表、电流电压的测量方法、电阻的测量方法、功率的测量方法和仪表的精度和灵敏度等内容。

一、测量仪表
电气测量仪表是用于测量电气量的一种仪器。

根据量程可分为直流量程和交流量程，还可分为数字仪表和模拟仪表。

常见的电气测量仪表有万用表、电压表、电流表、电阻表、功率计等。

二、电流电压的测量方法
1. 直接法：将待测电流电压直接接入表头进行测量。

2. 间接法：利用变压器、互感器等变换器件对电压、电流进行变换测量。

三、电阻的测量方法
1. 桥式电阻计：将未知电阻串联在电桥上，调节电阻箱中的电阻值，使桥中电流为0，即可得到未知电阻的值。

2. 万用表法：万用表的电阻档位可以用于电阻的测量。

四、功率的测量方法
1. 电功率计：用于测量电功率。

2. 功率因数表：用于测量功率因数。

五、仪表的精度和灵敏度
1. 精度：测量仪表的测量结果与真实值之间的偏差。

2. 灵敏度：测量仪表能够检测到的最小变化量。

综上所述，电气测量是电气工程中不可或缺的一部分。

学习电气测量的基本知识能够帮助工程师更好地进行电气信号的分析和判断，从而确保电气系统的正常运行。

第三讲：电测深法

当电流平行岩柱体底面流过时，测得的电导称纵向电导（S） h
S

岩柱体由多个厚度和电性不同的岩层组成时总纵向电导
S S1 S2 Sn
i 1
n
hi
i
1.同层等值现象

以H型断面为例：当ρ1 、h1、ρ3一
S 等值现象
极小值不明显。此时当ρ2 、h2在一定范围内同时增大或者减小，只要保

电测深曲线
2.定性解释图件
※单独一条电测深曲线的解释： ①电性层的数目；②各层电阻率的相对大小； ③估计第一层和底层的电阻率值。 ※面积性电测深资料的定性解释
需要绘制各种图件，以此来反映测区内不同电性层的分布及变化情况，从而了解工区的地质构造或电性层的形态。
电测深法图件分类：

（1）电测深曲线类型图
ρ2=10, ρ3=200 ρ2=5, ρ3=200 （虚线） ρ2=5, ρ3=200 ρ2=10, ρ3=200

其它参数不变， h2不是很大时： ρ2 减小时（枚红色曲线）视电阻率曲线极小值降低；相反，只增大ρ2 时，视电阻率曲线的极小值升高。 h2 减小时（绿色曲线）视电阻率曲线极小值升高；相反，只增大h2 时，视电阻率曲线的极小值降低。

三层断面是由位于厚度无限大的基底层上面的厚度有限的二个电性层组成，在这个模型中，ρ １、ρ 2和ρ ３之间有四种关系，根据这些关系，三层断面分为以下四种类型： A型： ρ １＜ ρ ２＜ρ ３； K型： ρ １＜ ρ ２＞ρ ３； H型： ρ １＞ ρ ２＜ρ ３； Q型： ρ １＞ ρ ２＞ρ ３。
（b）地质断
面图

高考物理二轮复习考点第十三章电学实验专题测量导体的电阻率实验

专题13.2 测量导体的电阻率实验1.（2020辽宁重点中学协作体5月模拟）某同学用图甲所示电路测量一段金属丝的电阻率，待测金属丝粗细均匀，阻值约为100Ω。

备选器材如下：A．量程为5mA、内阻r1=50Ω的电流表B．量程为0.6A、内阻r2=0.2Ω的电流表C．量程为6V、内阻r3约为15kΩ的电压表D．最大阻值为15Ω、最大允许电流为2A的滑动变阻器E．定值电阻R1=5ΩF．定值电阻R2=500ΩG．电动势E=6V、内阻很小的直流电源H．开关一个，导线若干I．螺旋测微器，刻度尺（1）该同学用螺旋测微器测量待测金属丝的直径如图乙所示，则螺旋测微器的示数D= mm。

（2）为了能尽可能精确地测量该金属丝的电阻率，电流表应选用（填“A”或“B”），定值电阻应选用（填“E”或“F”）。

(3)电压表的示数记为U，所选用电流表的示数记为I，则该金属丝的电阻的表达式Rx= ；若用刻度尺测得待测电阻丝的长度为L，则其电阻率的表达式为ρ= （表达式中所用到的阻值必须用对应的电阻符号表示，不得直接用数值表示）【参考答案】（1）5.898（3分），（2）.A E（2分），(3).()()1111R U IrI r R-+（2分），()()211114D R U IrLI r Rπ-+（2分）【名师解析】（1）根据螺旋测微器读数规则，金属丝直径D=5.5mm+0.398mm=5.898mm。

2．（12分）（2020安徽合肥一模）为了精密测量一金属丝的电阻率：（1）（6分）如图甲所示，先用多用表×1Ω挡粗测其电阻为 Ω，然后用螺旋测微器测其直径为mm ，游标卡尺测其长度为 cm 。

（2）（6分）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： A ．电压表V(量程3V ，内阻约为15kΩ；量程l5V ，内阻约为75 kΩ) B ．电流表A(量程0.6A ，内阻约为1Ω；量程3A ，内阻约为0.2 Ω) C ．滑动变阻器R 1(0～5Ω，0.6 A) D ．滑动变阻器R 2(0～2000Ω，0.1 A) E ．1.5V 的干电池两节，内阻不计 F ．电阻箱图甲G．开关S，导线若干为了测多组实验数据，则上述器材中的滑动变阻器应选用（填“R1”或“R2”）。

静态应变测量仪器原理

02 该技术的缺点是只能测量构件表面有限点的应变，而且所测应变是应变计敏感栅投影面积下构件应变的平均值，对于应力集中和应变梯度很大的部位会引起较大的误差。
证明
如果RIR3＝ R2R4 ，则输出电压V＝0，
0
电桥处于平衡状态；故RIR3＝ R2R4 ，
1
即为电桥的平衡条件。
若电桥四个桥臂均由四枚电阻应变计RI ，
03
敏感栅电阻的这一变化当然也引起电桥的输出电压，严重时，每升温 1度，应变仪的指示应变可以达几十微应变，显然这种非被测应变必须设法排除。排除温度效应影响的措施称为温度补偿。
根据上式，只要再用一枚与工作片相同的应变计作为补偿片、贴在与被测构件材料相同但不受力的试件上。
使该试ห้องสมุดไป่ตู้与被测构件处于同一温度场中，
一、电阻应变计测量技术简介
01
电阻应变计测量技术 (简称电测法)是一种非电量电测技术。
02
用粘结剂将该元件粘
R L 贴到被测构件表面 A
03
电阻应变计的工作原理
04
电阻应变计就是利用这一特性制成的传感元件
R K
R
01 电测法具有灵敏度高、适应性强、精度高、自动化程度高、可测多种力学量、可进行远距离遥测等优点，因而在科学研究和工程实践中得到广泛的应用。
应变计的灵敏系数K与供桥电压V是已知的，根据输出电压，直接读出应变。
3．温度效应的补偿
01
贴有应变计的构件总处在某一温度场中，当温度有变化时，会造成应变计敏感栅电阻的变化；
02
此外，当敏感栅材料的线胀系数与构件材料的线胀系数不同时，敏感栅受到附加的拉伸或压缩，从而引起电阻的变化。上述现象称为温度效应。

14电测法简介

主方向为 45
1 3 max
1 3
1 1 T
3
4
0
2
3
T
1
T
R
1
2
3
4
21
1
1
E
1
1
E
max
max
E
2 1
R
T
T
T
R2 45
T
R1
45
R1
R2
max
R3
R4
二、电子测量仪器及其原理 1. 电子测量仪器电阻应变仪（简称应变仪），用来测量电阻应变片应变的专用电子仪器，其基本测试电路为惠斯登电桥（简称电桥）。
U
2. 惠斯登电桥的工作原理
电桥四个桥臂的电阻分别为R1、R2、R3 与 R4；A 与 C 为电桥的输入端，接电源，输入电压为U ；B 与 D 为电桥的输出端，接仪表，其输出电压则为
4
由于 KU / 4 为常数，故可以将电阻应变
U
仪的输出按照应变来标定，从而直接得
到应变仪的读数应变：
R
4U KU
1 2
3 4
R
4U KU
1 2
3 4
3. 惠斯登电桥的基本特性
1）应变仪的读数应变等于电桥四个桥臂上应变片实际感受应变的线性叠加，
其中，相邻桥臂的应变异号，相对桥臂
U
的应变同号，即
R 1 2 3 4 2M
M
EWz 2
R
R1
R4
[例2] 用电测法测定图示纯弯曲梁所受弯矩 M。试确定测试方案，
并给出弯矩 M 与应变仪读数应变 R 之间的关系。已知材料的弹性
模量为E ；梁的抗弯截面系数为Wz 。

电阻应变计法测定载荷

收稿日期:2002-07-17作者简介:丁惠南(1973-),女,助理工程师文章编号:1007-7596(2003)01-0073-01电阻应变计法测定载荷丁惠南,孙文柱,叶　柳(黑龙江省水利水电勘测设计研究院,黑龙江　哈尔滨　150080)摘　要　电阻应变计测量法是目前最常用的实测法,简称电测法。

电测法利用应变片、应变仪、和指示纪录器组成的测量系统进行载荷值的测量。

先将应变片粘贴在零件或传感器上,在零件受载变形后应变片中的电阻随之发生变化,经应变仪组成的测量电桥使电阻值的变化转换成电压信号并加以放大,最后经指示器或纪录器显示出与荷载成比例变化的曲线,通过标定就可以得到所需数据值的大小。

关键词　闸门;载荷;电测法;应变片;实测布置中图分类号:T V663 文献标识码:B 闸门作为水工建筑物的重要组成部分用以调节上下游水位、泄放流量、航行船只、排出泥沙等,在其工作运行中闸门要承受各种外力的作用,工程上将这些外力称为载荷。

载荷是进行强度和刚度计算的主要依据。

通常在设计时确定载荷有三种方法,类比法、计算法和实测法。

下面介绍实测法中的电阻应变法测定载荷。

1　应变片的形式常用的有丝绕式、箔式和半导体等形式。

丝绕式应变片价格便宜,粘贴方便,测量平面应变时不够精确;箔式应变片灵敏度高,使用寿命长,易于粘贴、散热和传递变形;半导体应变片灵敏度高,输出大,横向效应小。

2　应变片的工作原理应变片的工作原理是根据导线“应变效应”的物理现象及导体的电阻值随其本身伸长率的变化而变化,存在如下关系式:△R/R =k ε　试中:△R/R —电阻变化率;k —灵敏系数;ε—应变值。

当应变片粘贴在受测物件上后随着受载变形电阻值将发生相应的变化,因应变ε与载荷有关,这样就使应变片完成了一个由载荷表示的机械量变成电量的转换。

3　应变片的使用方式应变片可以直接粘贴在某一受载零件表面上进行测量,这种方法简单但不够精确。

另一种方法是将应变片粘贴在弹性元件上制成传感器,受载后建立载荷与电阻变化间的函数关系,通过预先确定的载荷标定曲线获得测量的载荷值。

电测法测量弹性模量和泊松比的实验研究

化．２０（：１ — ００５３）９２．
［］陈新，孙庆鸿．于接触单元的磨床螺栓连接面有限７基元建模与模型修正［］．中国机械工程，２０Ｊ０１
（５：５４５６０）２—２．
［］沈晓庆，翁泽宇．８数控机床滚动导轨结合面参数的特
最终获得的优化结果与试验数据还是有所偏
［］伊东谊著，吕伯诚译．５现代机床基础技术［Ｍ］．北
京：机械工业出版社，１８．９７
［］郑佳明，张建润，孙庆鸿．６基于模态理论的机床滚珠导轨滑块接合面特性参数识别［］．密制造与自动Ｊ精
Ａｂｓｒｃ：ｈｒｉｌｕｓｆｒａｄａｎｗｌｃｒｃｌｍｅｈｄｆｒｍｅｓｒｎｌｓｉｄｌｓａｏｓｏｒｔｔａｔＴｅａｔｃｅｐｔｏｗｒｅｅｅｔａｔｏａｕｉｇｅａｔｍｏｕｕｎｄＰｉｓｎａｉｗｅｄｌｂｒｔｈｉｃｐｅｏｉｏｃｏ，ｅｉｅａｅｔｅｐｒｉｌｆｎｔｅｍｅｈｄａｄｂｎｏｗａｄｔｅｗａｓｏｏｔｌｓｅｒｔａｎｇｇ，ｂｄｅａｄｃｅｔａｌ．ｅｅｐｒｍｅｔｐｏｉｓａｓｍｐｅａｄｈｔｏｎｒｇｆｒｒｈｙｆｗｏｐａｔｒｗｉｓｒｉａｅｉｈｅｉｒｇｎｒａｅｔｂｅＴｈｘｅｉｎｒｖｄｉｌｎ

材料力学-测弹性常数

1/4桥接线法（温补半桥）
( ) -
AB
BC
L
t
t
L
温度补偿问题：
1、温度场变化（热膨胀系数不同、热电偶） 2、电磁场影响
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材料力学实验
DH3818-2型静态电阻应变仪简介
电源插座及开关
模块桥路类型设置端
显示窗口
通信接口接线排
功能键
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A B B1 C D
当接1/4桥时，先将温度补偿片接入应变仪上面板公共温度补偿接线端后，等效于所有通道的C和 B1接线柱之间就接入温度补偿片了，同时将工作片应变片的两条连接导线分别接入所选通道接线排中的A和B接线
柱，同时将接入B点的导线端子 A B B1 C D
的叉子两个脚分别接入B和B1，即跨接后将B1与B短接
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应变片实物
单轴应变片
多轴应变片（应变花）
材料力学实验
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材料力学实验
应电测法的有点与缺点
① 电测法的优点
1. 测量精度高，应变的最小分辨率可达10-6(1με)； 2. 技术成熟，成本相对其它实验应力分析方法低； 3. 测量范围较广，可测10-6－10-2应变； 4. 可进行静、动态测量，频率响应范围0～50KHz； 5. 能在一定范围的高、低温及液体等特殊条件下进行测量。
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材料力学实验
材料弹性常数E、的测定
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材料力学实验
➢ 实验目的
测量材料在比例极限内的应力应变关系；
测量7075铝合金材料的弹性模量E和泊松比；
学习电测法的基本原理和静态应变仪的基本操作

第13章非电量的测量(传感器)简介

第13章非电量的测量（传感器）简介
13.1 传感器概述
13.1.1传感器传感器是一种能感受规定的被测量，并以一定的精度按照一定规律将被测量转换为易于处理和测量的某种输出信号（一般为电信号）的器件或装置。有人把计算机比喻为人的大脑的延续，称之为“电脑”；而把传感器比喻为人的五官的延续，称之为“电五官”。传感器是自动控制系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。
图13-2 等截面轴弹性元件
第13章非电量的测量（传感器）简介
梁式弹性是一端固定另一端自由的弹性元件，又称悬臂梁。按其截面形状又可分为等截面悬臂梁和变截面悬臂梁。如图13-3所示。其主要特点是结构简单，灵敏度高，适用于小载荷(1103N）测量。
F
F
(a)
(b)
图13-3 悬臂梁式弹性敏感元件
第13章非电量的测量（传感器）简介
２．测温方法测温方法一般分为两大类：接触测温法和非接触测温法。接触测温法是将测温传感器与被测对象接触，两者充分热交换，最后达到热平衡后，两者温度相同，由仪表将温度示出。非接触测量就是利用特制的透镜将被测物体发出的热辐射能量积聚，再将它转换成电量，从而来测量被测物体的温度。目前对温度的测量仍主要在于对平衡状态的接触测量，对于流体温度、动态介质温度的非接触测量技术有待进一步研究和发展。
第13章非电量的测量（传感器）简介
13.3.2 霍尔式传感器 1.霍尔效应霍尔式传感器是一种应用比较广泛的半导体磁电传感器，其工作原理基于霍尔效应。什么是霍尔效应呢？将半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，如图13.3.2所示，当片内沿L方向有电流I流过时，在垂直于I和B的方向便会产生电压UH(称霍尔电压)，这种物理现象称为霍尔效应。霍尔电压UH的大小为： UH=KHIB 式中：KH——霍尔元件的灵敏度

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