动态应变测量实验报告.docx
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动态应变测量实验报告
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动态应变测量实验报告
篇一：
应变测量实验报告
一、实验目的
1、学习应变片粘贴、使用的基本方法
2、学习电桥的联线方法及电桥的测量原理和特点
3、学习使用ws-3811应变仪测量应变的基本方法
二、实验原理
利用惠斯登电桥原理进行测量
三、实验仪器
微型计算机、ws-3811数字式应变仪、桥盒、应变片及其附件
四、实验内容
1.选择与桥盒内置电阻相匹配的应变片；
2.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；
3.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，如图1所
示；
4.放置几分钟，使它自然干燥；
5.如图2把导线接到桥盒插头上；
6.打开应变数据采集程序，进行测试和设置：
应变量程设置为±40000με，滤波频率
设置为20hz，界面如图3；
7.校准仪器，选择“自动校准”，设置界面如图4所示；
8.动态应变数据采集。
把桥盒连接到试验仪上，试验仪已与电脑连接。
把被测金属长
片的一端用手按在桌沿，使它伸出桌面。
设置好参数，点击“开始示波”，此时波形为一条直线，说明连接正常，再用手拨动金属长片伸出桌面的那一端使它振动，这时波形如图5，操作界面如图5所示；
9.截图，保存数据。
实验完成。
五、实验结果
实验结果如图5所示
六、思考题
1.半桥接法应用于两个应变片，1/4桥接法应用于一个应变片，前者的桥盒上多接了一根两个应变片的共用线，少了一个短接插片。
2.清零操作是为了使开始的电压偏移量变为零，而校准的目的是使测试值更加精确，减少仪器的误差。
篇二：
测试技术实验报告（含实验数据）
机械工程测试技术基础
实验报告
1
实验一电阻应变片的粘贴及工艺
一、实验目的
通过电阻应变片的粘贴实验，了解电阻应变片的粘贴工艺和检查方法及应变片在测试中的作用，培养学生的动手能力。
二、实验原理
电阻应变片实质是一种传感器，它是被测试件粘贴应变片后在外载的作用下，其电阻丝栅发生变形阻值发生变化，通过阻桥与静动态应变仪相连接可测出应变大小，从而可计算出应力大小和变化的趋势，为分析受力试件提供科学的理论依据。
三、实验仪器及材料
QJ－24型电桥、万用表、兆欧表、电烙铁、焊锡、镊子、502胶、丙酮或酒精、连接导线、防潮材料、棉花、砂纸、应变片、连接片。
四、实验步骤
1、确定贴片位置
本实验是在一梁片上粘贴四块电阻应变片，如图所示：
2、选片
1）种类及规格选择
应变片有高温和常温之分，规格有3x5，2x4，基底有胶基箔式和纸基箔式。
常用是3*5胶基箔式。
2）阻值选择：
阻值有120欧，240欧，359欧，500欧等，常用的为120欧。
3）电阻应变片的检查
a.外观检查，用肉眼观察电阻应变是否断丝，表面是否损坏等。
b.阻值检查：
用电桥测量各片的阻值为配组组桥准备。
4）配组
电桥平衡条件：
R1*R3=R2*R4电桥的邻臂阻值小于0.2欧。
一组误差小于0.2%。
在测试中尽量选择相同阻值应变片组桥。
3．试件表面处理
1）打磨，先粗打磨，后精细打磨a.机械打磨，如砂轮机b.手工打磨，如砂纸
打磨面积应大于应变片面积2倍，表面质量为Ra=3.2um。
应成45度交叉打磨。
因为这样便于胶水的沉积。
2）清洁表面
用棉花粘积丙酮先除去油污，后用酒精清洗，直到表面干净为止。
3）粘贴。
涂上502胶后在电阻应变片上覆盖一薄塑料模并加压，注意电阻应变片的正反面。
反面涂胶，而正面不涂胶。
应变片贴好后接着贴连接片。
4）组桥：
根据要求可组半桥或全桥。
5）检查。
用万用表量是否断路或开路，用兆欧表量应变片与被测试件的绝缘电阻，静态测试中应大于100m欧，动态测试中应大于50m欧。
6）密封
为了防止电阻应变被破坏和受潮，一般用Ab胶覆盖在应变片上起到密封和保护作用，为将来长期监测做好准备。
实验心得：
电阻应变片的粘贴是一个需要细心以及耐心的过程吗，实验中很好的锻炼了我们的动手实践能力。
使我们对基本的粘贴工艺有所了解，为以后从事工作或科研奠定基础。
实验二静态应变测量
一、实验目的
1．通过实验掌握静态应变测量方法2．熟悉静态应变仪的使用方法3．学会静态应变测量数据处理方法
二、实验仪器
1．Ts3861型静态应变仪静态应变仪2．等强度梁3．加载杆4．砝码
三、实验仪器工作原理
本仪器由精密恒流源,多路切换开关,前置放大器,低通滤波器,
A/D转换器,单片机,显示电路,电源等部分组成见方框图。
本机桥路激励采用恒流源模式,电子开关切换测点,电路新颖,工作合理。
图2为单片工作简图，图3为其中一路的等效电路
图中
Rk——切换开关等效电阻
RL——应变片引线电阻Rg——应变片电阻Ib——恒定电流源
在图3回路中,电流恒定不变,信号从c点输出。
开关等效电阻Rk的影响被排除,引线电阻RL固定不变,对输出无影响,也无需长导线修正。
只要测出ΔRg即等效了应变的测量。
根据应变片原理
由于采用恒流激励则
由上式可见u和K为常数。
只要测出Δu就可换算成相应的应变值,这里不存在非线性误差。
本仪器桥路平衡采用初值扣除的方法,测量前将每个测点桥路不平衡值即初始值显示存贮,在随后测量中将该点初值扣除,实现了自动平衡的功能。
为简化操作，本机仅用5只按钮实现通道选择，数据发送,初值显示,测量值显示等基本功能,具有简单易学，使用方便。
对于桥路形式,应变片阻值及灵敏系数等使用频度较低的功能采用硬件方式,具有一目了然,不易出错的特点,更适合教学实验使用。
当使用计算机控制时,一切功能均由鼠标控制,具备虚拟仪器的特点。
四、实验步骤
1．全桥测量方式组桥及连线
等强度梁上已贴好4片应变片（R1、R2、R3、R4），已密封，按全桥方式组桥并连接
在Ts3861型静态应变仪静态应变仪的第1通道接线端子上
2．Ts3861型静态应变仪设置1）确定桥路电阻
根据应变片的阻值拨入相应的代码,“1”表示120Ω,“2”表示350Ω,“3”表示500Ω,“4”表示1000Ω。
2）设置灵敏度系数K
对照应变片灵敏系数（由应变片生产厂提供）拨入相应的数值。
例如:
应变片灵敏系数K=2.1,开关应设置为“210”。
3）选择桥路形式为全桥在后面板上选择桥路形式3．显示初始值
测点接线完毕,按“初值”钮,仪器显示该点桥路的初始值,按通道选择钮,使每个测点桥路的初始值都显示一遍,显示的同时也存贮各路初值。
4．测量
按“测量”钮,未加信号时各测点应显示全零,仪器已将初值自动扣除,某测点扣零后仍有数字,可重复操作4,5步使其显示在±2字以内,若某测点开路（未接任何桥路或有断线）,则仪器显示闪烁。
5．分别加1kg、2kg、3kg、4kg、5kg砝码对应读取应变值，并记录到实验报告
篇三：
光纤光栅动态应变测试实验
实验二光纤光栅动态应变测试实验
一、实验目的
当简支梁受外载荷情况下，学会用光纤光栅传感器测量其表面某点的应变，加深对光纤光栅动态应变测试的理解。
在实验过程中采集数据，分析并处理数据，并做时域分析。
二、实验设备
ws-ZhT2型振动综合教学实验台
光纤光栅解调仪
光纤光栅焊接机
光纤布拉格光栅（Fbg）
三、实验原理
在材料力学中，由梁弯曲变形的基本公式得：
?
=my
（1）Iz
矩形截面，惯性矩
b3hIz=
（2）12
由胡克定律可知：
?
=e?
（3）
注：
45号钢弹性模量e=209gpa
应力应变引起光栅布拉格波长漂移可以由下式给予描述：
Δλbε?
λb?
1?
pe?
Δε?
kεΔε（4）
式中，pe为光纤的弹光系数，kε为应变ε引起的波长变化的灵敏度系数。
对于带有中心反射波长λb，的典型的石英光纤，轴向应变ε和波长漂移Δλb有如下关系：
Δλb/λb=0.78ε（5）
说明：
1nm=10pm1pm≈1με
3
四、实验内容与步骤
1测量出简支梁的长宽高以及所测点在的位置，根据公式
（1）、
（2）、（3），给出在激励F作用下所测点对应的应变该变量ε，即F与ε的关系。
2在静载荷下采集波长，求得波长的平均值?
0
3在同一频率下分别施加F1、F2、F3，分别采集所对应的波长?
1、?
2、?
3，求出波长变化量?
?
1、，然后分别代入（5）式中计算得应变ε1、ε2、ε3?
?
2、?
?
3（?
?
=?
-?
0）
3每一实验小组分别选三个频率，分别在每个频率下施加F1、F2、F3，通过采样、计算后得到应变ε1、ε2、ε3。
4绘出时域上的应变图，进行频谱分析，观察频谱图中频率大小是否与实验中所给频率大小相同，分析时域图中应变变化与力的变化的关系，从而判断实验与理论是否吻合。
五、实验报告要求
1从理论上推导外载荷F与应变ε之间的关系
2先在静态下求出波长平均值?
0，通过加外载荷实验得到的波长?
，算出变化量?
?
，再转化成应变ε，用exceL或mATLAb绘制时域图，并分析图形走势3频谱分析，试着从频谱上观察振动频率，振动幅值。
六、思考题
比较一下理论与实际应变的差异，思考一下产生这些差异的因素有哪些。
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