靜態(tài)應(yīng)變儀誤差:
1.應(yīng)變測量儀器
靜態(tài)應(yīng)變測量儀器主要的工作特性是基本誤差和穩(wěn)定性,一般國產(chǎn)靜態(tài)應(yīng)變儀基本誤差為±0.1%~±1%,穩(wěn)定性為4小時內(nèi)零漂(1~5)με。測量前應(yīng)檢測測量儀器的基本誤差和穩(wěn)定性。國外的靜態(tài)電阻應(yīng)變儀或數(shù)字式應(yīng)變測量系統(tǒng)一般基本誤差為0.05%~0.1%,但穩(wěn)定性一般為(1~2)με。為了xc操作者或儀器的讀數(shù)誤差,通常在靜態(tài)應(yīng)變測量時要求重復(fù)加載測量2~3次,取平均讀數(shù)。
2.電阻應(yīng)變計
對于正確選擇和安裝并正常溫度補償?shù)膽?yīng)變計,基本上xc了由于粘貼方向不準(zhǔn)以及熱輸出等影響。引起測量誤差的主要原因是應(yīng)變計靈敏系數(shù)K分散、機械滯后、蠕變等工作特性,其中K的分散,屬隨機誤差,由廠家給出。應(yīng)變計橫向效應(yīng)引起的是系統(tǒng)誤差,可用相應(yīng)的公式修正。
3.導(dǎo)線
導(dǎo)線電阻的影響可按相應(yīng)公式進(jìn)行修正,此外還有導(dǎo)線分布電容、濕度引起絕緣電阻變化,導(dǎo)線受溫度變化及導(dǎo)線接頭接觸電阻變化等引起測量誤差。為此應(yīng)保證應(yīng)變計防護(hù)以避免絕緣電阻變化,保證導(dǎo)線接頭的接觸電阻穩(wěn)定,并采用三線法布置導(dǎo)線以xc導(dǎo)線受溫度影響,采取以上措施后,導(dǎo)線引起的測量誤差將很小。
應(yīng)變儀的應(yīng)變效應(yīng)
金屬導(dǎo)體的電阻值隨著它受力所產(chǎn)生機械變形(拉伸或壓縮)的大小而發(fā)生變化的現(xiàn)象稱之為金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)。電阻值將發(fā)生變化這種現(xiàn)象稱為“應(yīng)變效應(yīng)”.根據(jù)應(yīng)變效應(yīng)將應(yīng)變片粘貼于被測材料上被測材料受到外界作用產(chǎn)生的應(yīng)變就會傳送到應(yīng)變片上使應(yīng)變片的電阻值發(fā)生變化通過測量應(yīng)變片電阻值的變化就可得知被測機械量的大小。
金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象,俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。
應(yīng)變效應(yīng)應(yīng)用范圍十分廣泛,可測量應(yīng)變、應(yīng)力、力矩、位移、加速度、扭矩等物理參量。電阻式應(yīng)變片應(yīng)用模式有兩種,一是將應(yīng)變片粘貼于彈性剛體上組成平衡電橋,然后接到轉(zhuǎn)換電路,構(gòu)成專用應(yīng)變傳感器;二是將應(yīng)變片粘貼于被測物體上,然后接到專用應(yīng)變儀直接讀取應(yīng)變量。
我們以金屬絲應(yīng)變電阻為例,當(dāng)金屬絲受外力作用時,其長度和截面積都會發(fā)生變化,從上式中可很容易看出,其電阻值即會發(fā)生改變,假如金屬絲受外力作用而伸長時,其長度增加,而截面積減少,電阻值便會增大。當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時,長度減小而截面增加,電阻值則會減小。只要測出加在電阻的變化(通常是測量電阻兩端的電壓),即可獲得應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變情況。
專門用于測量結(jié)構(gòu)或部件的靜態(tài)應(yīng)變的儀器裝置叫做靜態(tài)應(yīng)變儀。
靜態(tài)應(yīng)變儀用電學(xué)方法測量不隨時間變化或變化極為緩慢的靜態(tài)應(yīng)變。它由測量電橋、放大器、顯示儀表和讀數(shù)機構(gòu)等組成。貼在被測構(gòu)件上的電阻應(yīng)變計接于測量電橋上。構(gòu)件受載變形時,測量電橋有電壓輸出,經(jīng)放大器放大后由顯示儀表指示出相應(yīng)的應(yīng)變值。靜態(tài)電阻應(yīng)變儀每次只能測出一個點的應(yīng)變。進(jìn)行多點測量時可配以預(yù)調(diào)平衡箱。所有測點的應(yīng)變計均預(yù)先接在平衡箱各點上,然后靠開關(guān)逐點轉(zhuǎn)換接入應(yīng)變儀。