應(yīng)變儀是測(cè)量機(jī)械零件、構(gòu)件或試樣應(yīng)變的儀器。在實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析以及靜力強(qiáng)度和動(dòng)力強(qiáng)度的研究中，應(yīng)變儀用來測(cè)量方法材料費(fèi)和結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)態(tài)拉伸及壓縮應(yīng)變，也可測(cè)量方法材料和結(jié)構(gòu)上任意點(diǎn)的應(yīng)變。在機(jī)械工業(yè)中，它可用于測(cè)量透平葉片、鍋爐結(jié)構(gòu)或內(nèi)燃機(jī)氣缸的應(yīng)力等。應(yīng)變儀上如果與有相應(yīng)的拉繩開關(guān)傳感器，還可以測(cè)量力、質(zhì)量、壓力、位移、扭矩、振動(dòng)、速度等加速度等物理量及其動(dòng)態(tài)變化過程，也可用作非破壞性的應(yīng)變測(cè)量方法和檢查。
電阻應(yīng)變計(jì)測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：
1、測(cè)量精度和靈敏度高;
2、頻率響應(yīng)好，可測(cè)量方法從靜態(tài)到數(shù)十萬的動(dòng)態(tài)應(yīng)變;
3、測(cè)量方法數(shù)值范圍廣;
4、易于實(shí)現(xiàn)測(cè)量方法的數(shù)字化、自動(dòng)化和無線電遙測(cè);
5、可在高溫、低溫、高壓、高速旋轉(zhuǎn)、強(qiáng)磁場(chǎng)和核輻射等環(huán)境進(jìn)行測(cè)量;
6、可制成各種傳感器，測(cè)量力、壓力、位移、加速度等物理量，在工業(yè)過程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中用作控制或監(jiān)視的敏感元件。電阻應(yīng)變計(jì)的主要缺點(diǎn)是：
1、一個(gè)應(yīng)變計(jì)只能測(cè)定構(gòu)件表面一點(diǎn)在某個(gè)方向的應(yīng)變;
2、只能測(cè)得柵長范圍內(nèi)的平均應(yīng)變。
電學(xué)應(yīng)變儀應(yīng)用最廣泛，它采用電橋、放大器、顯示儀表和讀數(shù)機(jī)構(gòu)等組成。貼在被測(cè)構(gòu)件上的電阻應(yīng)變計(jì)接于測(cè)量電橋上。構(gòu)件受載變形時(shí)，測(cè)量電橋有電壓輸出，經(jīng)放大器放大后由顯示儀表顯示出相應(yīng)的應(yīng)變值。動(dòng)態(tài)應(yīng)變是隨時(shí)間而變化的，應(yīng)變的電路可以是直流電橋式、交流電橋式或電位計(jì)式，應(yīng)用最多的是交流電橋式電路并帶有載波放大器的形式。采用交流電橋電路或電位計(jì)式，應(yīng)用最多的是交流電橋式電路并帶有載波放大器的形式。采用交流電橋電路的應(yīng)變儀由電橋、放大器、相敏檢波器、濾波器、振蕩器和電源部分組成。
1、電橋：將應(yīng)變計(jì)的電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號(hào)，以便放大器放大。通常電橋由正弦振蕩器供電，較低頻率的被測(cè)應(yīng)變信號(hào)對(duì)較高頻率的電橋電壓進(jìn)行調(diào)幅，輸出一個(gè)窄頻帶的調(diào)幅波信號(hào)。
2、放大器：對(duì)橋輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行不失真的放大，并以足夠的功率去推動(dòng)指示器和記錄器。為提高放大器的穩(wěn)定性，一般采用交流載波放大器，直流放大器僅用于超動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀。
3、相敏檢波器：將放大后的調(diào)幅波還原為被測(cè)應(yīng)變信號(hào)波形，同時(shí)反映被測(cè)應(yīng)變信號(hào)的方向，通常采用環(huán)形相敏檢波器。
4、濾波器：濾除相敏檢波器輸出信號(hào)中的高次諧波分量，以獲得理想的輸出波形。
5、振蕩器：產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的振蕩電壓，作為電橋供電電壓和相敏檢波器的參考電壓。電學(xué)應(yīng)變儀靈敏度高、穩(wěn)定性好。它所配用的應(yīng)變計(jì)體積小，微型箔式應(yīng)變計(jì)能測(cè)量方法工程上被看作一個(gè)點(diǎn)的小范圍應(yīng)變。
應(yīng)變儀按頻率響應(yīng)范圍可分為靜態(tài)應(yīng)變儀、靜動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀、其中靜態(tài)電阻應(yīng)變儀和動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀應(yīng)用較多。靜態(tài)電阻應(yīng)變儀用電學(xué)方法測(cè)量方法不隨時(shí)間變化或變化極為緩慢的靜態(tài)應(yīng)變。它由測(cè)量方法電的動(dòng)態(tài)過程記錄下來，因此動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀要與記錄器配套使用，記錄結(jié)果可直接反映被測(cè)應(yīng)變信號(hào)的大小和變化。 |
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