对于下图中关于电阻应变仪测量电桥平衡的条件，正确的选项是( )。

admin2020-04-28 59

问题对于下图中关于电阻应变仪测量电桥平衡的条件，正确的选项是( )。

选项 A、当R₁R₃=R₂R₄时，电桥平衡
B、当R₁R₃=R₂R₄时，电桥不平衡
C、当R₁R₂=R₃R₄时，电桥平衡
D、当R₁R₂=R₃R₄时，电桥不平衡

答案A

解析应变仪测量电桥(也称惠斯顿电桥)的输出为：

当△U_BD=0时，表示电桥处于平衡状态，应变输出为零，此时桥臂四个电阻应满足R₁R₃=R₂R₄，即R₁／R₂=R₄／R₃。测量电桥是电阻应变仪的核心环节，它的首要功能是将应变片的电阻变化(

=Kε，电阻信号不便直接处理)转换为便于放大和采集的电压信号；另外掌握测量电桥的原理是进行桥路组合和应变测试操作的基础，现对相关知识进行引申说明：
(1)桥路组合方式
1／4桥：R₁为应变片，其余三个为应变仪机内精密电阻，此组桥方式因无温度补偿效果，现场试验很少采用：
半桥：R₁、R₂为应变片，其余两个为机内电阻，现场试验常用；
全桥：四个电阻均为应变片，主要用于电阻应变式传感器的制作，可实现较高的灵敏度。
(2)测量电桥输出特性
采用不同的桥路组合方式，应变仪的测试效果和示值大小也有差异，电桥的输出特性为：

一个全桥接法的测点，应变仪的示值为：ε_示值=ε₁一ε₂+ε₃一ε₄，测量电桥的基本特性是：相邻桥臂符号相反，输出相减；相对桥臂符号相同，输出相加。我们利用这个特性，通过不同的桥路组合可提高灵敏度，同时我们也可利用相邻桥臂输出的抵偿特性进行温度补偿，消除(减少)气温变化对测试结果的影响。
例如：测量一根受拉钢筋应变，如果采用下图的半桥组合(应变片均纵向布置)，则应变示值为：ε_示值=ε₁—ε₂=0；如将R₂调整为横向布片，则ε_示值=ε₁—ε₂=ε₁一(一με₁)=(1+μ)ε₁(μ为材料的泊松比)，可见，此组桥方式一则提高了灵敏度，同时两个应变片因温度变化引起的附加误差又能相关抵偿。

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