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2024-02-26 09:49

应变片灵敏系数测定实验

应变片灵敏系数测定
一、实验目的
1. 了解电阻应变片相对电阻变化与所受应变之间的关系。
2. 掌握电阻应变片灵敏系数的标定方法。
二、实验仪器和设备
1. 多用点测试验台。
2. 带有千分表的三点挠度计。
3. 电阻应变仪。
4. 温度补偿片,等强度梁。
三、实验原理及步骤
1. 实验原理
粘贴在试件上的电阻应变片在承受应变式,其电阻相对变化值与应变的关系为:
                           (3-1)              
通过使用三点挠度计,可以测定等强度梁上下表面的纵向应变。其具体公式为:
                             (3-2)
式中h表示等强度梁的厚度;L表示三点挠度计的跨度;f表示挠度计上千分表读数。
挠度计放在等强度梁上,把等强度梁装于测验台加力装置上,试件上的应变片接入应变仪上,如图3-1所示。
电阻相对变化可用高精度电阻应变仪测定,用下式计算:
                          (3-3)
 
 
 
 
 
 

图3-1 灵敏系数测定装置图
2. 实验步骤
1. 测定实验参数hL
2. 在等强度梁上安装三点挠度计。
3. 连接电阻应变仪。
4. 将试件上各应变片按顺序接到应变仪的A、B接线柱去,温度补偿片接到D、A接线柱上去,因为使用公共补偿片,所有要把相应的短接片螺丝旋紧。调节应变仪灵敏系数。将各通道反复置零。
5. 以0.5Kg为一级,分四级加砝码,每加一级记录下挠度计读数和应变仪读数。反复进行三次。
四、实验数据
表3-1 几何参数表
挠度计跨度 100 2.08
等强度梁厚度 4.75 弹性模量 200
等强度梁长度 260 刻度/mm 0.01
 
表3-2 实验数据记录表
应变片号  
读数 增量 读数 增量 读数 增量  
1 0 0.5 0.15 0.25 0 45  
0.5 0.40 45  
0.5 0.22 51  
1 0.62 96  
0.5 0.24 50  
1.5 0.86 146  
0.5 0.24 52  
2 1.10 198  
读数差平均值 0.5 0.2375 49.5  
2 0 0.5 0.15 0.25 0 57  
0.5 0.40 -57  
0.5 0.22 52  
1 0.62 -109  
0.5 0.24 53  
1.5 0.86 -162  
0.5 0.24 52  
2 1.10 -214  
读数差平均值 0.5 0.2375 53.5  
 
表3-3 三组实验的平均值
        
           
         
 
应变片号
 
 
 
 
组数
 
 
第一组
 
第二组
 
第三组
 
平均值
1 49.5 50.5 49.25
2 53.5 53 53
3 51.25 51.25 51
4 50.5 51 50.5
f 23.75 23.75 23.75
 
五、数据处理
1.求灵敏系数
根据上面的公式(3-2)可求得等截面梁的理轮应变值,再由公式(3-3)可求得电阻相对变化值。最后根据公式

可得各个载荷情况下的应变片灵敏系数。
2.计算各个应变片的平均灵敏系数




同理可得:



3.计算应变片灵敏系数的标准差




4.用分级载荷下测量的有关数据,作出图,如图3-2所示

3-2  曲线
 
六、实验结果
应变片灵敏系数K值为:

本次实验经计算结果得知,实验计算结果与理论值相差不大,但是这是在舍弃了好几组不合格的数据的基础上得到的。这说明,一方面我们贴片的技术水平还不够达标,另一方面也足以说明我们做实验经常犯错误,导致影响实验的精度。
 
七、思考题
1.  本实验是否需要知道施加载荷的大小?
答:不需要。该实验加载载荷只是用来使等截面梁产生应变,在实际后处理中对载荷并没有要求。
2.  本次实验应变仪的读数老是不稳定,导致读数不准确是什么原因?
答:这是由于加载的过程中没有做到过程的静定,导致砝码晃动,由此产生作用在悬臂梁上的载荷不断发生改变,由此导致了读数的不稳定。