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應變儀是測量機械零件、構件或試樣應變的儀器。在實驗應力分析以及靜力強度和動力強度的研究中，應變儀用來測量方法材料費和結構的靜、動態(tài)拉伸及壓縮應變，也可測量方法材料和結構上任意點的應變。在機械工業(yè)中，它可用于測量透平葉片、鍋爐結構或內(nèi)燃機氣缸的應力等。應變儀上如果與有相應的拉繩開關傳感器，還可以測量力、質量、壓力、位移、扭矩、振動、速度等加速度等物理量及其動態(tài)變化過程，也可用作非破壞性的應變測量方法和檢查。 電阻應變計測量技術的優(yōu)點是： 1、測量精度和靈敏度高; 2、頻率響應好，可測量方法從靜態(tài)到數(shù)十萬的動態(tài)應變; 3、測量方法數(shù)值范圍廣; 4、易于實現(xiàn)測量方法的數(shù)字化、自動化和無線電遙測; 5、可在高溫、低溫、高壓、高速旋轉、強磁場和核輻射等環(huán)境進行測量; 6、可制成各種傳感器，測量力、壓力、位移、加速度等物理量，在工業(yè)過程和科學實驗中用作控制或監(jiān)視的敏感元件。電阻應變計的主要缺點是： 1、一個應變計只能測定構件表面一點在某個方向的應變; 2、只能測得柵長范圍內(nèi)的平均應變。 電學應變儀應用最廣泛，它采用電橋、放大器、顯示儀表和讀數(shù)機構等組成。貼在被測構件上的電阻應變計接于測量電橋上。構件受載變形時，測量電橋有電壓輸出，經(jīng)放大器放大后由顯示儀表顯示出相應的應變值。動態(tài)應變是隨時間而變化的，應變的電路可以是直流電橋式、交流電橋式或電位計式，應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式，應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：將應變計的電阻變化轉換成電壓或電流信號，以便放大器放大。通常電橋由正弦振蕩器供電，較低頻率的被測應變信號對較高頻率的電橋電壓進行調幅，輸出一個窄頻帶的調幅波信號。 2、放大器：對橋輸出的微弱信號進行不失真的放大，并以足夠的功率去推動指示器和記錄器。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態(tài)應變儀。 3、相敏檢波器：將放大后的調幅波還原為被測應變信號波形，同時反映被測應變信號的方向，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。電學應變儀靈敏度高、穩(wěn)定性好。它所配用的應變計體積小，微型箔式應變計能測量方法工程上被看作一個點的小范圍應變。 應變儀按頻率響應范圍可分為靜態(tài)應變儀、靜動態(tài)應變儀、其中靜態(tài)電阻應變儀和動態(tài)電阻應變儀應用較多。靜態(tài)電阻應變儀用電學方法測量方法不隨時間變化或變化極為緩慢的靜態(tài)應變。它由測量方法電的動態(tài)過程記錄下來，因此動態(tài)應變儀要與記錄器配套使用，記錄結果可直接反映被測應變信號的大小和變化。 |
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