半桥法测量应变的改进方法

1. 如何采用各种接桥方式分别测出与弯矩、扭矩有关的应变值

扭矩就是轴受到作用在圆周上的力（作用力的方向为圆周的切线方向），
而弯矩是指轴受到作用在圆周上，但力的方向是指向轴心线的。

方法
电阻应变片式传感器测弯矩、扭矩一般就半桥和全桥两种方式。
除非弹性体位置有限，建议采用全桥方式测应变值。
将应变片按斜45度方向贴在弹性体上。半桥贴两组，全桥贴四组，每组一片或两片。
将应变片接线引出到应变仪，由应变仪提供供桥电源和接受应变信号，应变仪负责将应变信号放大后输出到显示屏。

2. 如何利用桥式电路消除温度对电阻应变片的影响

咨询记录 · 回答于2021-09-28

3. 如果将1、3两枚电阻应变片接为半桥,互为补偿

第一个问题:电阻应变片的测量电路 在使用应变片测量应变时，必须用适当的办法测量其电阻值的微小变化。为此，一般是把应变片接入某种电路，让其电阻值的变化对电路进行某种控制，使电路输出一个能模拟该电阻值变化的，然后，只要对这个电进行相应的处理就行了。常规电测法使用的电阻应变仪的输入回路叫做应变电桥，它是以应变片作为其部分或全部桥臂的四臂电桥。它能把应变片电阻值的微小变化转化成输出电压的变化。在此，仅以直流电压电桥为例加以说明。 一、电桥的输出电压 电阻应变仪中的电桥线路如图A-4所示，它是以应变片或电阻元件作为电桥桥臂。可取为应变片、和为应变片或~均为应变片等几种形式。、和、分别为电桥的输入端和输出端。根据电工学原理，可导出当输入端加有电压时，电桥的输出电压为当时，电桥处于平衡状态。因此，电桥的平衡条件为。当处于平衡的电桥中各桥臂的电阻值分别有、、和的变化时，可近似地求得电桥的输出电压为由此可见，应变电桥有一个重要的性质:应变电桥的输出电压与相邻两桥臂的电阻变化率之差、相对两桥臂电阻变化率之和成正比。对于平衡电桥，如果相邻两桥臂的电阻变化率大小相等、符相同，或相对两桥臂的电阻变化率大小相等、符相反，则电桥将不会改变其平衡状态，即保持。如果电桥的四个桥臂均接入相同的应变片，则有式中，~分别为接入电桥四个桥臂的应变片的应变值。 图A-4 电桥原理 图A-5 半桥单臂温度补偿接法 二、温度效应的补偿 贴有应变片的构件总是处在某一温度场中。若敏感栅材料的线膨胀系数与构件材料的线膨胀系数不相等，则当温度发生变化时，由于敏感栅与构件的伸长(或缩短)量不相等，在敏感栅上就会受到附加的拉伸(或压缩)，从而会引起敏感栅电阻值的变化，这种现象称为温度效应。敏感栅电阻值随温度的变化率可近似地看作与温度成正比。温度的变化对电桥的输出电压影响很大，严重时，每升温，电阻应变片中可产生几十微应变。显然，这是非被测(虚假)的应变，必须设法排除。排除温度效应的措施，称为温度补偿。根据电桥的性质，温度补偿并不困难。只要用一个应变片作为温度补偿片，将它粘贴在一块与被测构件材料相同但不受力的试件上。将此试件和被测构件放在一起，使它们处于同一温度场中。粘贴在被测构件上的应变片称为工作片。在连接电桥时，使工作片与温度补偿片处于相邻的桥臂，如图A-5所示。因为工作片和温度补偿片的温度始终相同，所以它们因温度变化所引起的电阻值的变化也相同，又因为它们处于电桥相邻的两臂，所以并不产生电桥的输出电压，从而使得温度效应的影响被消除。必须注意，工作片和温度补偿片的电阻值、灵敏系数以及电阻温度系数应相同，分别粘贴在构件上和不受力的试件上，以保证它们因温度变化所引起的应变片电阻值的变化相同。 三、应变片的布置和在电桥中的接法 应变片感受的是构件表面某点的拉应变或压应变。在有些情况下，该应变可能与多种内力(比如轴力和弯矩)有关。有时，只需测量出与某种内力所对应的应变，而要把与其它内力所对应的应变从总应变中排除掉。显然，应变片本身不会分辨各种应变成分，但是只要合理地选择粘贴应变片的位置和方向，并把应变片合理地接入电桥，就能利用电桥的性质，从比较复杂的组合应变中测量出指定的应变。应变片在电桥中的接法常有以下三种形式:(1)半桥单臂接法 如图A-5所示，将一个工作片和一个温度补偿片分别接入两个相邻桥臂，另两个桥臂接固定电阻。如果工作片的应变为，则电桥的输出电压为(2)半桥双臂接法 如图A-6所示，将两个工作片接入电桥的两个相邻桥臂，另两个桥臂接固定电阻，两个工作片同时互为温度补偿片。如果工作片的应变分别为和，则电桥的输出电压为若，则电桥的输出电压为即为半桥单臂接法的两倍。 图A-6 半桥双臂接法 图A-7 全桥接法(3)全桥接法 如图A-7所示，电桥的四个桥臂全部接入工作片，如果工作片的应变分别为、、和，则电桥的输出电压为若，则电桥的输出电压为即为半桥单臂接法的四倍。必须注意，接入同一电桥各桥臂的应变片(工作片或温度补偿片)的电阻值、灵敏系数和电阻温度系数均应相同。应变片在构件上的布置可根据具体情况灵活采取各种不同的方法。应变片在构件上的布置和在电桥中的接法可参见有关资料。 第二个问题:根据电桥的性质，温度补偿并不困难。只要用一个应变片作为温度补偿片，将它粘贴在一块与被测构件材料相同但不受力的试件上。将此试件和被测构件放在一起，使它们处于同一温度场中。粘贴在被测构件上的应变片称为工作片。在连接电桥时，使工作片与温度补偿片处于相邻的桥臂，如图A-5所示。因为工作片和温度补偿片的温度始终相同，所以它们因温度变化所引起的电阻值的变化也相同，又因为它们处于电桥相邻的两臂，所以并不产生电桥的输出电压，从而使得温度效应的影响被消除。这个估计需要详细的说明才弄的了去硬之城看看吧或许有人会。

4. 应变测试中四分之一桥半桥的温度补偿原理

摘要 您好！最简单的桥接方法是四分之一桥，其中一个桥臂为应变片，另外三个桥臂为标准电阻。应变片2条引出线可以用来连接应变仪。然而如果温度导致导线的电阻变化，桥路的热输出也会产生变化，影响测试结果。因此，仅当在测量过程中无温度变化或动态测量中可以忽略热输出的情况下，才会使用四分之一桥2线法。

5. 全桥测试与半桥测试的应变值有何不同为什么

全桥测试与半桥测试的应变值不同因为：全桥更精确，因为上下应变片正负可以抵消误差。

半桥时：R1、R2为固定电阻，R3和RX为金属箔式应变片。全挢时：桥内四个电阻均为金属箔式应变片，单臂时：R1、R2、R3为固定电阻，RX为金属箔式应变片，半桥时：R1、R2为固定电阻，R3和RX为金属箔式应变片。

全桥更精确，因为上下应变片正负可以抵消误差。全桥是半桥的两倍，半桥是单臂的两倍，也就是说，灵敏度：全=2*半=4*单。

主要特点

1、 部分应变片具有自补偿功能，不需要补偿片，自身就能抑制应变温度漂移的功能。

2、 产品品种多、可以给客户在不同的测量场合，提供完善应变测量选择，主要有：普通、低温、高温、超高温防水、复合材料、混凝土、焊接式、焊接防水、半导体、测残余应力、等非常完善的产品规格和型号。

3、 测量温度范围广：-269℃-800℃。

4、 产品稳定性好、长时间测量，产品测量结果稳定。

5、 产品的测量形状多样，可以测量多种力学信号，如：测量扭矩、剪切应力、集中应力、等等。

6. 如何提高应变片测量电桥的输出电压灵敏度

全桥灵敏度最高了：d
若单臂电桥的灵敏度为：1
那么半桥灵敏度为：2
全桥的灵敏度为：4
答案：d

7. 测定由弯矩,扭矩所引起的应变,还有哪些接线方法

可以用半桥接法，在被测部位的两面分别贴上一张应变片，采用半桥接法。这样测得弯矩，扭矩可以消除拉伸的影响。

8. 试从全桥接法、半桥接法、1/4桥接法、3中接法的应用、测量精度和灵敏度方面,简述各有何特点。

半桥连接只接入2个应变片，全桥接入4个应变片。

举例：测钢梁弯曲，采用慧斯登电桥，不过有2个电阻为非变阻。半桥，梁上下表面各贴一个应变片，分别接入另2个变电阻。则ΔUout=Uin/2*K*ε，全电桥就是上下各放2个应变片，每侧的应变片接到1个变电阻上。则ΔUout=Uin*K*ε.可以看出全桥比半桥灵敏高1倍。

一般来说，对于直流电桥，指零仪两侧的电阻值之比越接近1，灵敏度越高。比如4个桥臂3欧、4欧、9欧、12欧，把指零仪接在3、4欧连接点与9、12欧连接点，相对灵敏度就高一些。

对于交流电桥，电阻比就换成阻抗的模之比尽量接近1了。但交流桥还有收敛性、可调参数的设置、屏蔽、绝缘等问题，灵敏度要与之要一统考虑。

(8)半桥法测量应变的改进方法扩展阅读：

通过电阻应变片可以将试件的应变转换成应变片的电阻变化，通常这种电阻变化很小。测量电路的作用就是将电阻应变片感受到的电阻变化率△R/R变换成电压（或电流）信号，再经过放大器将信号放大、输出。测量电路有多种，惠斯登电路是最常用的电路。

电桥具有以下基本特性：两相邻桥臂电阻所感受的应变ε代数值相减；而两相对桥臂电阻所感受的应变ε代数值相加。这种作用也称为电桥的加减性。利用电桥的这一特性，正确地布片和组桥，可以提高测量的灵敏度、减少误差、测取某一应变分量和补偿温度影响。

9. 用电阻应变片组成的半桥 全桥电路与单桥相比有哪些改善

灵敏度提高了。
半桥灵敏度是单桥的2倍
全桥灵敏度是单桥的4倍

10. 全桥电路和半桥电路测量应变时，不同接桥方式的特点和适用条件。

全桥和半桥都能消除非线性误差，但全桥灵敏度是半桥的两倍。接线方法是相邻应变片相反，另外全桥要求相对相同。适用条件基本相同，要求灵敏度高的就用全桥。