应变片测量组桥方式.docx

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应变片测量组桥方式

下图为1/4桥（类型I）轴向应变配置中的应变计电阻：

下图为1/4桥（类型I）弯曲应变配置中的应变计电阻：

1/4桥（类型I）的应变计配置具有下列特性：

∙ 单个有效应变计元素位于轴向或弯曲应变的主方向。

∙ 具有补偿电阻（1/4桥完整电桥结构电阻）和半桥完整桥结构电阻。

∙ 温度变化可降低测量精度。

∙ 1000µε时的灵敏度为～0.5mVout/VEX输入。

上级主题：

 应变计电桥配置

相关概念

电桥传感器换算

1/4桥（类型I）的电路图

电路图使用下列符号：

∙ R1是半桥的完整电桥结构电阻。

∙ R2是半桥的完整电桥结构电阻。

∙ R3是1/4桥的完整电桥结构电阻，称为补偿电阻。

∙ R4是用于测量伸展应变（+ε）的有效应变计元素。

∙ VEX是激励电压。

∙ RL是导线电阻。

∙ VCH是测量电压。

通过下列方程将1/4桥配置的电压比率转换为应变单位。

Vr是虚拟通道用于电压—应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子，RL是导线电阻，Rg是额定应变计电阻。

下图为1/4桥（类型II）轴向应变配置中的应变计电阻：

下图为1/4桥（类型II）弯曲应变配置中的应变计电阻：

1/4桥（类型II）的应变计配置具有下列特性：

∙ 有效应变计元素和无效应变计元素（1/4桥的温度传感元素，称为补偿电阻）。

有效元素位于轴向或弯曲应变的方向。

补偿应变计位于连接至应变样本的温度电阻附近，但并未连接至应变样本，通常平行或垂直于主要的轴向应变方向。

该配置常被误认为是半桥（类型I）配置，在半桥（类型I）配置中，R3为有效元素且连接至应变样本，用于测量泊松比的效应。

∙ 完整桥结构电阻可使半桥保持完整。

∙ 可补偿温度对测量产生的影响。

∙ 1000µε时的灵敏度为～0.5mVout/VEX输入。

上级主题：

 应变计电桥配置

相关概念

电桥传感器换算

1/4桥（类型II）的电路图

电路图使用下列符号：

∙ R1是半桥的完整电桥结构电阻。

∙ R2是半桥的完整电桥结构电阻。

∙ R3是1/4桥的温度传感元素，称为补偿电阻。

∙ R4是用于测量伸展应变（+ε）的有效应变计元素。

∙ VEX是激励电压。

∙ RL是导线电阻。

∙ VCH是测量电压。

通过下列方程将1/4桥配置的电压比率转换为应变单位。

Vr是虚拟通道用于电压—应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子，RL是导线电阻，Rg是额定应变计电阻。

下图为半桥（类型I）轴向应变配置中的应变计电阻：

下图为半桥（类型I）弯曲应变配置中的应变计电阻：

半桥（类型I）的应变计配置具有下列特性：

∙ 两个有效应变计元素，一个位于轴向应变方向，另一个平行或垂直于主要的轴向应变方向，作为泊松应变计。

∙ 完整桥结构电阻可使半桥保持完整。

∙ 轴向和弯曲应变的灵敏度较高。

∙ 可补偿温度对测量产生的影响。

∙ 对主应变测量总效应的补偿由材料的泊松比确定。

∙ 1000µε时的灵敏度为～0.65mVout/VEX输入。

上级主题：

 应变计电桥配置

相关概念

电桥传感器换算

半桥（类型I）的电路图

电路图使用下列符号：

∙ R1是半桥的完整电桥结构电阻。

∙ R2是半桥的完整电桥结构电阻。

∙ R3是有效应变计元素，用于测量泊松效应（-ε）导致的收缩。

∙ R4是用于测量伸展应变（+ε）的有效应变计元素。

∙ VEX是激励电压。

∙ RL是导线电阻。

∙ VCH是测量电压。

通过下列方程将半桥（类型I）配置的电压比率转换为应变单位。

Vr是虚拟通道用于电压—应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子，v是泊松比，RL是导线电阻，Rg是额定应变计电阻。

半桥（类型II）配置仅适用于测量弯曲应变。

下图为半桥（类型II）弯曲应变配置中的应变计电阻：

半桥（类型II）的应变计配置具有下列特性：

∙ 两个有效应变计元素分别位于应变样本顶部的轴向应变方向，以及应变样本底部的轴向应变方向。

∙ 完整桥结构电阻可使半桥保持完整。

∙ 弯曲应变的灵敏度较高。

∙ 不能测量轴向应变。

∙ 可补偿温度对测量产生的影响。

∙ 1000µε时的灵敏度为～1mVout/VEX输入。

上级主题：

 应变计电桥配置

相关概念

电桥传感器换算

半桥（类型II）的电路图

电路图使用下列符号：

∙ R1是半桥的完整电桥结构电阻。

∙ R2是半桥的完整电桥结构电阻。

∙ R3是用于测量收缩应变（+ε）的有效应变计元素。

∙ R4是用于测量伸展应变（+ε）的有效应变计电阻。

∙ VEX是激励电压。

∙ RL是导线电阻。

∙ VCH是测量电压。

通过下列方程将半桥（类型II）配置的电压比率转换为应变单位。

Vr是虚拟通道用于电压—应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子，RL是导线电阻，Rg是额定应变计电阻。

全桥（类型I）配置仅适用于测量弯曲应变。

下图为全桥（类型I）弯曲应变配置中的应变计电阻：

全桥（类型I）的应变计配置具有下列特性：

∙ 四个有效应变计元素；两个位于应变样本顶部的弯曲应变方向，两个位于应变样本底部的弯曲应变方向。

∙ 弯曲应变的灵敏度较高。

∙ 不能测量轴向应变。

∙ 可补偿温度对测量产生的影响。

∙ 可补偿导线电阻对测量产生的影响。

∙ 1000µε时的灵敏度为～2.0mVout/VEX输入。

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 应变计电桥配置

相关概念

电桥传感器换算

全桥（类型I）的电路图

电路图使用下列符号：

∙ R1是用于测量收缩应变（+ε）的有效应变计元素。

∙ R2是用于测量伸展应变（+ε）的有效应变计元素。

∙ R3是用于测量收缩应变（+ε）的有效应变计元素。

∙ R4是用于测量伸展应变（+ε）的有效应变计元素。

∙ VEX是激励电压。

∙ RL是导线电阻。

∙ VCH是测量电压。

通过下列方程将全桥（类型I）配置的电压比率转换为应变单位。

Vr是虚拟通道用于电压—应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子。

全桥（类型II）配置仅适用于测量弯曲应变。

下图为全桥（类型II）弯曲应变配置中的应变计元素：

全桥（类型II）的应变计配置具有下列特性：

∙ 四个有效应变计元素。

两个位于弯曲应变方向，一个位于应变样本的顶部，一个位于应变计样本的底部。

两个作为泊松应变计，一个位于应变样本的顶部，一个位于应变计样本的底部，分别平行或垂直于主要的轴向应变方向。

∙ 不能测量轴向应变。

∙ 可补偿温度对测量产生的影响。

∙ 对主应变测量总效应的补偿由材料的泊松比确定。

∙ 可补偿导线电阻对测量产生的影响。

∙ 1000µε时的灵敏度为～1.3mVout/VEX输入。

上级主题：

 应变计电桥配置

相关概念

电桥传感器换算

全桥（类型II）的电路图

电路图使用下列符号：

∙ R1是用于测量收缩泊松效应（-ε）的有效应变计元素。

∙ R2是用于测量伸展泊松效应（+ε）的有效应变计元素。

∙ R3是用于测量收缩应变（+ε）的有效应变计元素。

∙ R4是用于测量伸展应变（+ε）的有效应变计元素。

∙ VEX是激励电压。

∙ RL是导线电阻。

∙ VCH是测量电压。

通过下列方程将全桥（类型II）配置的电压比率转换为应变单位。

Vr是虚拟通道用于电压—应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子，v是泊松比。

下图为全桥（类型III）轴向应变配置中的应变计电阻：

全桥（类型III）配置仅适用于测量轴向应变。

全桥（类型III）的应变计配置具有下列特性：

∙ 四个有效应变计元素。

两个位于轴向应变方向，一个位于应变样本的顶部，一个位于应变计样本的底部。

两个作为泊松应变计，一个位于应变样本的顶部，一个位于应变计样本的底部，分别平行或垂直于主要的轴向应变方向。

∙ 可补偿温度对测量产生的影响。

∙ 不能测量弯曲应变。

∙ 对主应变测量总效应的补偿由材料的泊松比确定。

∙ 可补偿导线电阻对测量产生的影响。

∙ 1000µε时的灵敏度为～1.3mVout/VEX输入。

上级主题：

 应变计电桥配置

相关概念

电桥传感器换算

全桥（类型III）的电路图

电路图使用下列符号：

∙ R1是用于测量收缩泊松效应（-ε）的有效应变计元素。

∙ R2是用于测量伸展应变（+ε）的有效应变计元素。

∙ R3是用于测量收缩泊松效应（-ε）的有效应变计元素。

∙ R4是用于测量伸展应变（+ε）的有效应变计元素。

∙ VEX是激励电压。

∙ RL是导线电阻。

∙ VCH是测量电压。

通过下列方程将全桥（类型III）配置的电压比率转换为应变单位。

Vr是虚拟通道用于电压—应变转换方程的电压比率，GF是应变计因子，v是泊松比。