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
h，
L。
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
图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。
