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试验一电阻应变片的粘贴技术与静态电阻应变仪的使用

一、试验目的(1)掌握电阻应变片的选用原则和方法。

(2)学习常温用电阻应变片粘贴技术。

(3)熟悉静态电阻应变仪的操作规程。

(4)掌握静态电阻应变仪单点测量与多点测量的基本原理。

(5)学会电阻应变片作半桥及全桥测量的接线方法。

(6)验证电桥的桥路特性，测取不同接桥方式的桥路桥臂的灵敏系数。

二、试验设备及器材

(1)等强度梁一根。

(2)万用表。

(3)粘结剂（502快干胶及305型AB胶、丙酮等）。

(4)常温用电阻应变片。

(5)电烙铁、镊子、放大镜及其他工具。

(6)测量导线若干。

(7)加载砝码。

(8)静态电阻应变仪及预调平衡箱。

三、实验方法及步骤

(1)电阻应变片的粘贴。检查、分选电阻应变片用放大镜剔除丝栅有形状缺陷，片内有气泡、霉斑、锈点等缺陷的应变片。用万用表测量各应变片电阻值，进行电阻值选配。同一测区用片的电阻值相差不得超过仪器可调平的允许范围。试件测点表面准备用砂纸等工具除去试件待测表面漆层、电镀层、锈斑、污垢覆盖层，划出测点定位线，然后用0砂纸磨平，再打成与测量方向成45交叉的条纹，最后用棉球蘸丙酮沿一方向擦拭干净。贴片使用502快干胶，要掌握时机，左手捏住应变片引线，右手上胶，胶水应均而薄（多用反而不好）。待一分钟左右，当胶水发黏时，校正方向贴好，再垫上玻璃纸（最好用聚乙烯类非极性塑料薄膜），用手指稍加滚压即可。用环氧树脂胶贴片时，先需在待测面上涂一薄层胶液，将应变片放上，轻轻校正方向，然后盖上一张玻璃纸，用手指朝一个方向滚压应变片，挤出气泡和过量的胶液，保证胶层尽可能地薄而均匀，而在应变片周围应有胶液溢出效果才好。贴片后垫上橡皮等，用重物或夹具加压，压力为XXX，24小时固化后方可进行贴片的质量检查。

-试件；2-电阻应变片；3-温度补偿片；4-引线图-电阻应变片粘贴示意图固化快干胶和环氧树脂胶均靠自然干燥让溶剂挥发而固化。为加快这一过程，可用红外线灯或热吹风机，将贴片区加热至6070oC，但过热将会损伤应变片。检查包括外观检查和应变片电阻值及其绝缘电阻值的测量。胶层固化后，应变片电阻值应无明显变化。绝缘电阻值是检验胶层干燥或固化程度的标志，胶层完全干燥或固化后，绝缘电阻可达04M以上。一般静动态测量均应大于200M以上方为合格。固定导线应变片到电阻应变仪之间的测量导线布置，应使同一测区导线同规格、同型号、等长、排列整齐，分区成束捆扎，屏蔽网接地。应变片引出线也应事先固定，防止扯坏应变片，连接焊点应光滑、牢固、防止虚焊。引出线应编号并作记录。再用万用表检查应变片是否通路。如有必要重贴时，一定要除去原有胶层，重新擦洗，涂胶粘贴。做防潮处理在试件上绕上23层绷带，再用305胶涂满。固化后，即形成一防潮保护层，如图-所示。

(2)静态电阻应变仪的操作。电阻应变仪利用惠斯顿电桥将应变计产生的电阻变化率转换成电信号，经放大器放大后显示成应变读数。电桥输出与各桥臂应变片的指示应变有下列关系：静态电阻应变仪的读数与各桥臂应变片的应变值有下列关系：式中：应变片的灵敏系数；电桥电压；分别为各桥臂上应变片的应变值。半桥接法：如果应变片R接于应变仪AB接线柱，温度补偿应变片R5接于BC接线柱，则构成外半桥。内半桥由应变仪内部两个无感绕线电阻构成。如图-2所示。图-2弯曲应变半桥单补偿接线图图-3弯曲应变半桥互补偿接线图图-3弯曲应变全桥单补偿接线图图-4弯曲应变全桥互补偿接线图则应变仪读出的应变值为：=如果应变片R和R2接于AB和BC接线柱，则构成外半桥，两电阻片既属测量片又互为补偿。如图-3所示。则应变仪读出的应变值为：=2全桥接法：如果应变片R和R2接于AB和CD接线柱，温度补偿就变片R5和R6接于BC和DA接线柱，则构成全桥。如图-4所示。则应变仪读出的应变值为：=+=2如果应变片R和R2接于AB和BC接线柱，R3和R4接于CD和DA接线柱，则构成全桥。如图-5所示。则应变仪读出的应变值为：=+=4按上述接桥方法分别接通桥路。将静态电阻应变仪预调平衡，加砝码0N，读取应变值，加砝码20N，读取应变值，加砝码50N，读取应变值，所有数据填入表-2中。将步骤重复3次，进行数据处理，检查与应变值的倍数。接好应变仪配预调平衡箱进行多点测量。将等强度梁上所贴的4个应变测点接到预调平衡箱上作半桥测量，用温度补偿片R5或R6补偿温度影响，仪器各点调平后，加砝码0N，读取各点应变值，加砝码20N，读取各点应变值，加砝码50N，读取各点应变值，所有数据填入表-3中。将步骤重复3次。表-2试验数据记录表接法半桥接法

(1)单补半桥接法

(1)互补全桥接法

(1)单补全桥接法

(1)互补序号荷载（N）荷载（N）荷载（N）荷载（N）23平均桥臂系数测点号荷载应序变值号表-3测点测点2测点3测点423平均

四、试验结果的整理、分析和试验报告

(1)整理试验数据。

(2)简述选片原则和贴片、焊线、防潮防水处理的注意事项。

(3)分析在操作过程中发生的故障原因及排除方法。

(4)画布片和编号图。

(5)根据试验数据对半桥和全桥接线测量进行比较。

(6)讨论应变片各种接桥方法的优缺点和使用条件。