半橋法測量應變的改進方法

1. 如何採用各種接橋方式分別測出與彎矩、扭矩有關的應變值

扭矩就是軸受到作用在圓周上的力（作用力的方向為圓周的切線方向），
而彎矩是指軸受到作用在圓周上，但力的方向是指向軸心線的。

方法
電阻應變片式感測器測彎矩、扭矩一般就半橋和全橋兩種方式。
除非彈性體位置有限，建議採用全橋方式測應變值。
將應變片按斜45度方向貼在彈性體上。半橋貼兩組，全橋貼四組，每組一片或兩片。
將應變片接線引出到應變儀，由應變儀提供供橋電源和接受應變信號，應變儀負責將應變信號放大後輸出到顯示屏。

2. 如何利用橋式電路消除溫度對電阻應變片的影響

咨詢記錄 · 回答於2021-09-28

3. 如果將1、3兩枚電阻應變片接為半橋,互為補償

第一個問題:電阻應變片的測量電路 在使用應變片測量應變時，必須用適當的辦法測量其電阻值的微小變化。為此，一般是把應變片接入某種電路，讓其電阻值的變化對電路進行某種控制，使電路輸出一個能模擬該電阻值變化的，然後，只要對這個電進行相應的處理就行了。常規電測法使用的電阻應變儀的輸入迴路叫做應變電橋，它是以應變片作為其部分或全部橋臂的四臂電橋。它能把應變片電阻值的微小變化轉化成輸出電壓的變化。在此，僅以直流電壓電橋為例加以說明。 一、電橋的輸出電壓 電阻應變儀中的電橋線路如圖A-4所示，它是以應變片或電阻元件作為電橋橋臂。可取為應變片、和為應變片或~均為應變片等幾種形式。、和、分別為電橋的輸入端和輸出端。根據電工學原理，可導出當輸入端加有電壓時，電橋的輸出電壓為當時，電橋處於平衡狀態。因此，電橋的平衡條件為。當處於平衡的電橋中各橋臂的電阻值分別有、、和的變化時，可近似地求得電橋的輸出電壓為由此可見，應變電橋有一個重要的性質:應變電橋的輸出電壓與相鄰兩橋臂的電阻變化率之差、相對兩橋臂電阻變化率之和成正比。對於平衡電橋，如果相鄰兩橋臂的電阻變化率大小相等、符相同，或相對兩橋臂的電阻變化率大小相等、符相反，則電橋將不會改變其平衡狀態，即保持。如果電橋的四個橋臂均接入相同的應變片，則有式中，~分別為接入電橋四個橋臂的應變片的應變值。 圖A-4 電橋原理 圖A-5 半橋單臂溫度補償接法 二、溫度效應的補償 貼有應變片的構件總是處在某一溫度場中。若敏感柵材料的線膨脹系數與構件材料的線膨脹系數不相等，則當溫度發生變化時，由於敏感柵與構件的伸長(或縮短)量不相等，在敏感柵上就會受到附加的拉伸(或壓縮)，從而會引起敏感柵電阻值的變化，這種現象稱為溫度效應。敏感柵電阻值隨溫度的變化率可近似地看作與溫度成正比。溫度的變化對電橋的輸出電壓影響很大，嚴重時，每升溫，電阻應變片中可產生幾十微應變。顯然，這是非被測(虛假)的應變，必須設法排除。排除溫度效應的措施，稱為溫度補償。根據電橋的性質，溫度補償並不困難。只要用一個應變片作為溫度補償片，將它粘貼在一塊與被測構件材料相同但不受力的試件上。將此試件和被測構件放在一起，使它們處於同一溫度場中。粘貼在被測構件上的應變片稱為工作片。在連接電橋時，使工作片與溫度補償片處於相鄰的橋臂，如圖A-5所示。因為工作片和溫度補償片的溫度始終相同，所以它們因溫度變化所引起的電阻值的變化也相同，又因為它們處於電橋相鄰的兩臂，所以並不產生電橋的輸出電壓，從而使得溫度效應的影響被消除。必須注意，工作片和溫度補償片的電阻值、靈敏系數以及電阻溫度系數應相同，分別粘貼在構件上和不受力的試件上，以保證它們因溫度變化所引起的應變片電阻值的變化相同。 三、應變片的布置和在電橋中的接法 應變片感受的是構件表面某點的拉應變或壓應變。在有些情況下，該應變可能與多種內力(比如軸力和彎矩)有關。有時，只需測量出與某種內力所對應的應變，而要把與其它內力所對應的應變從總應變中排除掉。顯然，應變片本身不會分辨各種應變成分，但是只要合理地選擇粘貼應變片的位置和方向，並把應變片合理地接入電橋，就能利用電橋的性質，從比較復雜的組合應變中測量出指定的應變。應變片在電橋中的接法常有以下三種形式:(1)半橋單臂接法 如圖A-5所示，將一個工作片和一個溫度補償片分別接入兩個相鄰橋臂，另兩個橋臂接固定電阻。如果工作片的應變為，則電橋的輸出電壓為(2)半橋雙臂接法 如圖A-6所示，將兩個工作片接入電橋的兩個相鄰橋臂，另兩個橋臂接固定電阻，兩個工作片同時互為溫度補償片。如果工作片的應變分別為和，則電橋的輸出電壓為若，則電橋的輸出電壓為即為半橋單臂接法的兩倍。 圖A-6 半橋雙臂接法 圖A-7 全橋接法(3)全橋接法 如圖A-7所示，電橋的四個橋臂全部接入工作片，如果工作片的應變分別為、、和，則電橋的輸出電壓為若，則電橋的輸出電壓為即為半橋單臂接法的四倍。必須注意，接入同一電橋各橋臂的應變片(工作片或溫度補償片)的電阻值、靈敏系數和電阻溫度系數均應相同。應變片在構件上的布置可根據具體情況靈活採取各種不同的方法。應變片在構件上的布置和在電橋中的接法可參見有關資料。 第二個問題:根據電橋的性質，溫度補償並不困難。只要用一個應變片作為溫度補償片，將它粘貼在一塊與被測構件材料相同但不受力的試件上。將此試件和被測構件放在一起，使它們處於同一溫度場中。粘貼在被測構件上的應變片稱為工作片。在連接電橋時，使工作片與溫度補償片處於相鄰的橋臂，如圖A-5所示。因為工作片和溫度補償片的溫度始終相同，所以它們因溫度變化所引起的電阻值的變化也相同，又因為它們處於電橋相鄰的兩臂，所以並不產生電橋的輸出電壓，從而使得溫度效應的影響被消除。這個估計需要詳細的說明才弄的了去硬之城看看吧或許有人會。

4. 應變測試中四分之一橋半橋的溫度補償原理

摘要 您好！最簡單的橋接方法是四分之一橋，其中一個橋臂為應變片，另外三個橋臂為標准電阻。應變片2條引出線可以用來連接應變儀。然而如果溫度導致導線的電阻變化，橋路的熱輸出也會產生變化，影響測試結果。因此，僅當在測量過程中無溫度變化或動態測量中可以忽略熱輸出的情況下，才會使用四分之一橋2線法。

5. 全橋測試與半橋測試的應變值有何不同為什麼

全橋測試與半橋測試的應變值不同因為：全橋更精確，因為上下應變片正負可以抵消誤差。

半橋時：R1、R2為固定電阻，R3和RX為金屬箔式應變片。全撟時：橋內四個電阻均為金屬箔式應變片，單臂時：R1、R2、R3為固定電阻，RX為金屬箔式應變片，半橋時：R1、R2為固定電阻，R3和RX為金屬箔式應變片。

全橋更精確，因為上下應變片正負可以抵消誤差。全橋是半橋的兩倍，半橋是單臂的兩倍，也就是說，靈敏度：全=2*半=4*單。

主要特點

1、 部分應變片具有自補償功能，不需要補償片，自身就能抑制應變溫度漂移的功能。

2、 產品品種多、可以給客戶在不同的測量場合，提供完善應變測量選擇，主要有：普通、低溫、高溫、超高溫防水、復合材料、混凝土、焊接式、焊接防水、半導體、測殘余應力、等非常完善的產品規格和型號。

3、 測量溫度范圍廣：-269℃-800℃。

4、 產品穩定性好、長時間測量，產品測量結果穩定。

5、 產品的測量形狀多樣，可以測量多種力學信號，如：測量扭矩、剪切應力、集中應力、等等。

6. 如何提高應變片測量電橋的輸出電壓靈敏度

全橋靈敏度最高了：d
若單臂電橋的靈敏度為：1
那麼半橋靈敏度為：2
全橋的靈敏度為：4
答案：d

7. 測定由彎矩,扭矩所引起的應變,還有哪些接線方法

可以用半橋接法，在被測部位的兩面分別貼上一張應變片，採用半橋接法。這樣測得彎矩，扭矩可以消除拉伸的影響。

8. 試從全橋接法、半橋接法、1/4橋接法、3中接法的應用、測量精度和靈敏度方面,簡述各有何特點。

半橋連接只接入2個應變片，全橋接入4個應變片。

舉例：測鋼梁彎曲，採用慧斯登電橋，不過有2個電阻為非變阻。半橋，樑上下表面各貼一個應變片，分別接入另2個變電阻。則ΔUout=Uin/2*K*ε，全電橋就是上下各放2個應變片，每側的應變片接到1個變電阻上。則ΔUout=Uin*K*ε.可以看出全橋比半橋靈敏高1倍。

一般來說，對於直流電橋，指零儀兩側的電阻值之比越接近1，靈敏度越高。比如4個橋臂3歐、4歐、9歐、12歐，把指零儀接在3、4歐連接點與9、12歐連接點，相對靈敏度就高一些。

對於交流電橋，電阻比就換成阻抗的模之比盡量接近1了。但交流橋還有收斂性、可調參數的設置、屏蔽、絕緣等問題，靈敏度要與之要一統考慮。

(8)半橋法測量應變的改進方法擴展閱讀：

通過電阻應變片可以將試件的應變轉換成應變片的電阻變化，通常這種電阻變化很小。測量電路的作用就是將電阻應變片感受到的電阻變化率△R/R變換成電壓（或電流）信號，再經過放大器將信號放大、輸出。測量電路有多種，惠斯登電路是最常用的電路。

電橋具有以下基本特性：兩相鄰橋臂電阻所感受的應變ε代數值相減；而兩相對橋臂電阻所感受的應變ε代數值相加。這種作用也稱為電橋的加減性。利用電橋的這一特性，正確地布片和組橋，可以提高測量的靈敏度、減少誤差、測取某一應變分量和補償溫度影響。

9. 用電阻應變片組成的半橋 全橋電路與單橋相比有哪些改善

靈敏度提高了。
半橋靈敏度是單橋的2倍
全橋靈敏度是單橋的4倍

10. 全橋電路和半橋電路測量應變時，不同接橋方式的特點和適用條件。

全橋和半橋都能消除非線性誤差，但全橋靈敏度是半橋的兩倍。接線方法是相鄰應變片相反，另外全橋要求相對相同。適用條件基本相同，要求靈敏度高的就用全橋。