應變片應變數與電阻計算公式
e 0 (v):輸出電壓。R 1 、R 2 、R 3 、R 4 (Ω):電橋電阻,E(v):電橋電壓彎樑的應變計算公式
ε:樑的應變,M:彎曲力矩(參照下文),Z:斷面係數(參照下文),E:彈性係數
彎曲力矩M的計算公式
斷面係數Z的計算公式
軸扭曲與剪下應力的測量
圓軸扭矩時與軸線成45°的方向為主應力方向,兩互相垂直的主應力符號相反,絕對值相等:
主應力值等於最大剪下應力:
剪下應變γ:
G:橫彈性係數,τ:剪下應力
在與扭曲軸的軸線呈45°傾斜的方向貼上應變片,應力(拉伸或壓縮)σ為:
ε:測得的應變數,E:縱橫性係數,μ:泊松比係數。
最大剪下應力τ:
單片應變片測量扭矩時,不能消除彎曲及拉伸影響,且須設定溫度補償,實際使用半橋法、橋法測量應變數。
扭矩測量:
T:扭矩,τ:剪下應力,Zp:抗扭矩截面係數。
抗扭矩截面係數:
導線溫度影響
ε r :因導線溫度引起的外觀應變(με/℃)
R g :應變片的電阻值(Ω)
r e :導線的電阻值(Ω)
K s :應變測量儀器的設定應變率(通常為2.00)
α:銅線的電阻溫度係數(R/℃)(3.9×10 -3 /℃)
導線電阻影響參考表:
注:(1) 該表所用為120Ω應變片。(2) 實際導線電阻有所差異,請測量後按上文公式計算,本表只作參考。絕緣電阻的影響
R g :應變片的電阻值,K s :應變片的應變率(通常為2.00),r 1 :變化前的絕緣電阻,r 2 :變化後的絕緣電阻。
曲面貼上的應變片電阻值變化影響
ε:曲面貼上的應變片電阻變化所產生的應變數,t:應變片基底及粘合劑層的厚度,r:應變片貼上面的半徑。
應變率的補正公式
使用測量器的應變率(2.00)與使用變片的應變率出現不一致時,可按以下公式進行補正,並能夠計算出真正的應變數(ε)。
ε 0 :測量應變數,K s :使用應變片的應變率。
應變片的貼上角度誤差影響
僅相對主應變數ε 1 的角度θ出現傾斜的應變數ε:
如以單軸應力情況為基礎,ε 2 =-vε 1 (v為泊松比)時:
導線電阻時的補正公式
ε:實際應變數(應變率K s 為2.00)
ε i :測量應變數
R g :應變片的電阻值
r e :導線的全部電阻(雙線電阻),3線式接線法時為單線電阻,以實際測量為準。
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