應(yīng)變電橋

1、33應(yīng)變電橋應(yīng)變電橋電阻應(yīng)變片因隨構(gòu)件變形而發(fā)生的電阻變化ΔR，通常用四臂電橋（惠斯頓電橋）來測(cè)量，現(xiàn)以（圖32）中的直流電橋來說明，圖中四個(gè)橋臂AB、BC、CD和DA的電阻分別為R1、R2、R3和R4。若它們均為電阻應(yīng)變片，則稱為全橋接法；若R1、R2為電阻應(yīng)變片，而R3、R4為兩個(gè)相同的精密無感電阻，則為半橋接法。下面分析一下電橋?yàn)槿珮蚪臃〞r(shí)的一般情況。根據(jù)電工學(xué)原理電橋輸出的電壓為：圖32（3.2）ERRRRRRRRUBD))((

2、43214231????如果R1R3=R2R4，則U=0，電橋處于平衡狀態(tài)。在應(yīng)變測(cè)量前，應(yīng)先將電橋預(yù)調(diào)平衡，使電橋沒有輸出。因此，當(dāng)試件受力變形時(shí)，貼在其上的應(yīng)變片R1、R2、R3、R4感受到的應(yīng)變是ε1、ε2、ε3、ε4，各片的電阻值相應(yīng)發(fā)生變化，其變化量分別為ΔR1、ΔR2、ΔR3、ΔR4，由式（3.2）可求得此時(shí)電橋的輸出電壓為：（3.3）??????????????443322114RRRRRRRREUBD對(duì)于電阻應(yīng)變片Ri（

3、i=1、2、3、4）有：（3.4）iiiiKRR???其中，Ki為應(yīng)變片的靈敏系數(shù)，εi為應(yīng)變片縱向、軸向（即敏感柵柵長(zhǎng)方向）的應(yīng)變值。若組成統(tǒng)一電橋的應(yīng)變片的靈敏系數(shù)均為K，則可將式（3.3）改寫成：（3.5）)(44321????????KEUBD若溫度引起的應(yīng)變用表示，則工作片產(chǎn)生的應(yīng)變包括構(gòu)件變形的應(yīng)變和溫度產(chǎn)生的應(yīng)變，T?即，而溫度補(bǔ)償片僅有溫度產(chǎn)生的應(yīng)變。輸出電壓為：T???1T?（3.10）114)(4????EKEKUT