第六章
静态电阻应变测量
选测点
♫测应力分布：线上五点布片，在应力变化
大的区域加密。
♫测强度：选可能的应力最大点。♫测载荷：在某截面的四周选点。
二、静态电阻应变测量应用实例 优良桥路的特点：①灵敏度高。②非线性误差小。
③可消除非测量因素的影响
桥路选择
♫单臂工作半桥：适于测定测点的总应变♫双臂工作半桥接法：适于被测应变使两
个应变计的感应应变为异号的情况
♫对臂工作全桥接法：适于被测应变使两
工作应变计的感应应变同号的情况
♫四臂工作的全桥接法：适于测定测点的
应变分量
双臂工作半桥接法
B
ε 1 = ε l + ε w max
ε 2 = − ν ( ε l + ε w max )
ε 3 = ε l − ε w max
R3 ε 4 = − ν ( ε l − ε w max )
C
R1
A
①
R内
D
R内
εd1
k 2k ε w max = （ε 1 − ε 3）= k仪 k仪
k ( ε 1 + ε 3 ) = kε l 2
e1 =
四臂工作全桥接法
B
ε 1 = ε l + ε w max
ε 2 = − ν ( ε l + ε w max )
R1
A
R2
②
R3
D
C
ε 3 = ε l − ε w max
ε 4 = − ν ( ε l − ε w max )
R4
k 2k ε d 2 = （ ε 1 − ε 2 + ε 4 − ε 3）= (1 + ν )ε w max k仪 k仪 k e 2 = ( ε 1 + ε 2 + ε 4 + ε 3 ) = k (1 − ν )ε l 2
R2、R4对调如何？
3、测εl 对臂工作全桥接法 补偿块上粘贴两枚补偿 应变计
ε d1 k 2k = （ε 1 + ε 3）= εl k仪 k仪
A
ε 1 = ε l + ε w max
ε 2 = − ν ( ε l + ε w max )
ε 3 = ε l − ε w max
ε 4 = − ν ( ε l − ε w max )
B
R1
R补
k e 1 = ( ε 1 + ε 3 ) = kε l 2
①
R补
D
C
R3
四臂工作全桥接法
B
ε 1 = ε l + ε w max
ε 2 = − ν ( ε l + ε w max )
R1
A
R2
ε 3 = ε l − ε w max
C
②
R4
D
ε 4 = − ν ( ε l − ε w max )
R3
εd2
2k k (1 + ν )ε l = （ ε 1 − ε 2 + ε 3 − ε 4）= k仪 k仪
k e 2 = ( ε 1 + ε 2 + ε 4 + ε 3 ) = k (1 − ν )ε l 2
圆轴受一对平行轴线的外力作用，若已 知圆轴直径d，圆轴材料的弹性模量E、 泊松比ν。用电测法怎样测定载荷大小和 偏心距。
F z F
e y
例2：圆轴受竖直面内的外力偶 M1 和扭 转外力偶M2共同作用（如图所示）。试 用电测法确定轴上的最大扭转切应变γ 和最大弯曲线应变εwmax。
M1 M1
M2
M2
解：1、确定γ
M2
M1
M2 M1 C dy A dx D H γ B D1
应变计能否测出切应变 测那个方向的线应变 两者的关系
ε =γ 2
M2
R3
R4
M1
R2 R1
M2 M1
B
各应变片感应的应变
ε 1 = −ε 2 = ε 4 = −ε 3 = ε
R1
A
R2
半桥连接
ε d1
2k = ε k仪
①
R内
D
γ = 2ε =
k仪 k
C
ε d1
R内
e=0
ε 1 = −ε 2 = ε 4 = −ε 3 = ε
全桥连接
εd2
4k = ε k仪
B
R1
A
R2
γ = 2ε =
k仪 2k
②
R3
D
εd2
C
R4
e=0
2、测εwmax
M2
R6
M1
R5 R5
A
B
M2 M1 R6
应变计感应的应变
ε 5 = − ε 6 = ε w max
②
R内 R内
D
C
半桥接法
2k εd = ε w max k仪
ε w max = k仪 2k
εd
e=0
§6-3 影响电阻应变测量的因素及修正
一、应变仪零点漂移的检测与修正 检测
取两个标准精密电阻作为应变计, 接在应变仪的一个通道上，调平；在记录各工作通道读数时，同时记下该通道的读数，该通道读数即应变仪的零点漂移。 修正
将各工作通道的读数减去零点漂移值，即为修正后读数应变。
二、环境的影响及综合修正1、减小湿度影响的措施： 选用胶基应变计。
应变计粘贴后应充分干燥、完全固化。 采取有效的防潮措施。2、减小温度影响的措施
工作片和补偿片的型号应一致。
测量导线的型号、规格、长度应一致，并将它们捆扎在一起，沿阴凉、干燥、温度比较衡定的路径引至应变仪。
多点测量时，适当增加补偿片数目。
3、减小电磁场影响的措施： 将测量导线捆扎成束。 改变应变仪方向。 使用屏蔽电缆线。
4、环境影响的综合修正
在构件测点附近放置与构件材料相同的材料块。并在其上粘贴两枚与工作应变计相同的应变计。
将这对应变计连接在应变仪的一个通道上并调平。
在记录各工作通道读数的同时，记下该通道的读数。
将各通道的读数减去该通道的读数，即为修正后值。
第六章
静态电阻应变测量
选测点
♫测应力分布：线上五点布片，在应力变化
大的区域加密。
♫测强度：选可能的应力最大点。♫测载荷：在某截面的四周选点。
二、静态电阻应变测量应用实例 优良桥路的特点：①灵敏度高。②非线性误差小。
③可消除非测量因素的影响
桥路选择
♫单臂工作半桥：适于测定测点的总应变♫双臂工作半桥接法：适于被测应变使两
个应变计的感应应变为异号的情况
♫对臂工作全桥接法：适于被测应变使两
工作应变计的感应应变同号的情况
♫四臂工作的全桥接法：适于测定测点的
应变分量
双臂工作半桥接法
B
ε 1 = ε l + ε w max
ε 2 = − ν ( ε l + ε w max )
ε 3 = ε l − ε w max
R3 ε 4 = − ν ( ε l − ε w max )
C
R1
A
①
R内
D
R内
εd1
k 2k ε w max = （ε 1 − ε 3）= k仪 k仪
k ( ε 1 + ε 3 ) = kε l 2
e1 =
四臂工作全桥接法
B
ε 1 = ε l + ε w max
ε 2 = − ν ( ε l + ε w max )
R1
A
R2
②
R3
D
C
ε 3 = ε l − ε w max
ε 4 = − ν ( ε l − ε w max )
R4
k 2k ε d 2 = （ ε 1 − ε 2 + ε 4 − ε 3）= (1 + ν )ε w max k仪 k仪 k e 2 = ( ε 1 + ε 2 + ε 4 + ε 3 ) = k (1 − ν )ε l 2
R2、R4对调如何？
3、测εl 对臂工作全桥接法 补偿块上粘贴两枚补偿 应变计
ε d1 k 2k = （ε 1 + ε 3）= εl k仪 k仪
A
ε 1 = ε l + ε w max
ε 2 = − ν ( ε l + ε w max )
ε 3 = ε l − ε w max
ε 4 = − ν ( ε l − ε w max )
B
R1
R补
k e 1 = ( ε 1 + ε 3 ) = kε l 2
①
R补
D
C
R3
四臂工作全桥接法
B
ε 1 = ε l + ε w max
ε 2 = − ν ( ε l + ε w max )
R1
A
R2
ε 3 = ε l − ε w max
C
②
R4
D
ε 4 = − ν ( ε l − ε w max )
R3
εd2
2k k (1 + ν )ε l = （ ε 1 − ε 2 + ε 3 − ε 4）= k仪 k仪
k e 2 = ( ε 1 + ε 2 + ε 4 + ε 3 ) = k (1 − ν )ε l 2
圆轴受一对平行轴线的外力作用，若已 知圆轴直径d，圆轴材料的弹性模量E、 泊松比ν。用电测法怎样测定载荷大小和 偏心距。
F z F
e y
例2：圆轴受竖直面内的外力偶 M1 和扭 转外力偶M2共同作用（如图所示）。试 用电测法确定轴上的最大扭转切应变γ 和最大弯曲线应变εwmax。
M1 M1
M2
M2
解：1、确定γ
M2
M1
M2 M1 C dy A dx D H γ B D1
应变计能否测出切应变 测那个方向的线应变 两者的关系
ε =γ 2
M2
R3
R4
M1
R2 R1
M2 M1
B
各应变片感应的应变
ε 1 = −ε 2 = ε 4 = −ε 3 = ε
R1
A
R2
半桥连接
ε d1
2k = ε k仪
①
R内
D
γ = 2ε =
k仪 k
C
ε d1
R内
e=0
ε 1 = −ε 2 = ε 4 = −ε 3 = ε
全桥连接
εd2
4k = ε k仪
B
R1
A
R2
γ = 2ε =
k仪 2k
②
R3
D
εd2
C
R4
e=0
2、测εwmax
M2
R6
M1
R5 R5
A
B
M2 M1 R6
应变计感应的应变
ε 5 = − ε 6 = ε w max
②
R内 R内
D
C
半桥接法
2k εd = ε w max k仪
ε w max = k仪 2k
εd
e=0
§6-3 影响电阻应变测量的因素及修正
一、应变仪零点漂移的检测与修正 检测
取两个标准精密电阻作为应变计, 接在应变仪的一个通道上，调平；在记录各工作通道读数时，同时记下该通道的读数，该通道读数即应变仪的零点漂移。 修正
将各工作通道的读数减去零点漂移值，即为修正后读数应变。
二、环境的影响及综合修正1、减小湿度影响的措施： 选用胶基应变计。
应变计粘贴后应充分干燥、完全固化。 采取有效的防潮措施。2、减小温度影响的措施
工作片和补偿片的型号应一致。
测量导线的型号、规格、长度应一致，并将它们捆扎在一起，沿阴凉、干燥、温度比较衡定的路径引至应变仪。
多点测量时，适当增加补偿片数目。
3、减小电磁场影响的措施： 将测量导线捆扎成束。 改变应变仪方向。 使用屏蔽电缆线。
4、环境影响的综合修正
在构件测点附近放置与构件材料相同的材料块。并在其上粘贴两枚与工作应变计相同的应变计。
将这对应变计连接在应变仪的一个通道上并调平。
在记录各工作通道读数的同时，记下该通道的读数。
将各通道的读数减去该通道的读数，即为修正后值。