应变片灵敏系数定义：在应变片轴线方向的单向应力作用下，应 变片电阻的相对变化与粘贴应变片试件表面轴向应变之比值。
K
R R

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零点漂移测定条件
应变片粘贴在试件上 无外力（试件上） 温度恒定
在以上条件下，应变随时间增加而变化的称为零漂。 蠕变测定条件 应变片粘贴在试件上 试件上外力恒定（或应变恒定）
读数应变为四桥臂上应变片感受的应变之代数和
d 1 2 3 4
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电桥特性
1. 相邻桥臂，应变同号，应变代数值相减 应变异号，应变代数值相加 2. 相对桥臂，应变同号，应变代数值相加 应变异号，应变代数值相减 半桥接线法与全桥接线法最大区别是
系统误差分类
定值系统误差对残差无影 响（残差中不存在系统误 差），因此对标准差 无 影响，但是从正态分布曲 线来看，平移了一个位置。
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定值系统误差消除方法常用有三种：抵消法，交换法，替换法 变值系统误差消除方法常用有二种：对称法，半周期法 粗大误差特点 误差无规律 明显偏离测量值的真值
粗大误差属于异常值或坏值，应于剔除。 误差反映了测量结果与真值之间的差异，差异小，精度高， 差异大，精度低。
测量数据的精度：精密度，准确度（正确度），精确度（精
度）。 反映了测量 结果中随机 误差的影响 程度。 反映了测量 结果中系统 误差的影响 程度 反映了测量结果中随机误 差和系统误 差综合的影 响程度，表示测量结果与 真值的一致程度。
相对误差 绝对误差 100% 真值
绝对误差 = 测得值 – 真值 = 指示值 – 真值
引用误差限
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最大允许示值误差 100% 最大示值
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误差的来源：测量装置误差，测量环境误差，测量方法误差，
测量人员误差。
误差的分类：随机误差，系统误差，粗大误差。
随机误差特点
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力学测试误差分析考试
考试地点：A3201，A3202
请同学们带好学生证、计算器，提前 10分钟到达A3201，A3202实验室外走廊 处，等候进入考场。 各班考试时间安排如下
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2011年6月23日（18周星期四)
考试时间： 70分钟 给分原则：
1．基本概念题（包括测试技术概念、误差分析和数据 处理、电阻应变测量原理及方法、金
属材料力学性能及测试原理4部分）
共8题，共计48分；
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2．实验 共计52分 根据实验报告项目分配如下：
实验仪器和设备 实验原理 5分
低碳钢、铸铁 在拉伸、压缩、扭转破坏时断口的形式 以及引起破坏的原因。
低碳钢拉伸时，破坏前出现颈缩，由于颈缩中心部分处于 三向应力状态，因此，中心部分被拉坏，边缘部分仍是单向应 力状态，因此，边缘部分沿450方向由切应力引起破坏；压缩时， 越压越扁，不会破坏；扭转时，沿与轴线垂直的截面由切应力 引起破坏。因为低碳钢属于拉、压强度相等的材料，而剪切强 度低于拉、压强度。 铸铁拉伸时由拉应力引起破坏；压缩时，沿450方向由切应 力引起破坏；扭转时，沿45 0方向由拉应力引起破坏。因为铸铁 的抗拉强度低于抗剪强度，抗剪强度低于抗压强度。
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不确定度：是对测量精度（或测量精确度）的评定方法，根
据评定方法的不同分为A类评定和B类评定。 误差是测量结果与真值之差，它以真值（或约定真值）为中心， 说明测量结果与真值的差异程度；而测量不确定度是以反映人 们对测量认识不足的程度，是以测量结果为中心，评估测量结 果与被测量（真）值相符合的程度。
温度恒定
在以上条件下，应变随时间增加而变化的称为蠕变。 横向效应系数定义：指应变片圆弧部分的灵敏系数比上直线部 分的灵敏系数乘上百分数。
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应变片总电阻变化率
R Rx Ry K x x K y y R Rx Ry
应变片横向效应
H
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第一章 测试技术概念 测量的定义：测量“是通过实验手段获得被测对象量值的一
个 操作过程”。 测量的分类：实验手段指测量工具或测量仪表。 工程测量——指对结果不考虑测量误差的测量 精密测量——指要求精细估计测量误差的测量 直接测量——指被测量与标准量直接进行比较或者用已经标定 过的达到标准的器具、仪器对被测量直接测量 间接测量——指测量与被测量有函数关系的量值，然后根据函 数关系确定被测量的测量 静态测量——指对静态量（即被测量在测量过程中固定不变） 和准静态量（即被测量在测量过程中随时间缓 慢变化）的测量
应变 ε 之区别
A——均匀变形和非均匀变形 ε——标距范围内的平均变形
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同材料，同直径，不同长度，测得的断后伸长率A不同，断面 收缩率Z相同。
试样长度 L0 对测截面收缩率 Z 无影响
试样直径 d0 对测截面收缩率 Z 略有影响
弹性指标：E、μ、G，在材料弹性范围内测定。
半桥接线法：测量电桥半个桥是应变片（两片应变片）另半个 桥是电阻（仪器内部）； 全桥接线法：测量电桥四个桥臂上均为应变片（四片应变）。
测量电桥接桥方式
单臂半桥接线法 四臂全桥接线法 双臂半桥接线法 串、并联接线法 对臂全桥接线法
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利用电桥特性可实现
1. 消除测量时环境温度变化引起的误差 2. 增加读数应变d ，提高测量灵敏度
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第四章 金属材料力学性能及测试原理
以拉伸性能为主
试件：按国标，对于比例试样
L0 11.3 S0
L0 5.65 S0
L0=10d0 L0= 5d0
对于圆试样
金属材料的力学性能指标：强度指标、塑性指标、弹
性指标。 强度指标测定时的速度：在弹性范围内，按应力速率加载，超 过弹性范围后按应变速率加载。
3. 在复杂应力状态下，测出某一内力分量引起的应变
利用好电桥特性，关键在于接测量电桥。 复习：3.6.4 测量电桥的连接与测量灵敏度，熟悉电桥连接与 测量灵敏度关系 3.9 测量电桥的应用，熟练掌握不同的组桥方式与其结 果的关系，并且掌握主要的应变-应力换算（弯曲切应 力、扭转切应力） 理解掌握这两节的所有例题（不是背书）
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电测与桥路有关的都是选择题
* 判断1 与2绝对值谁大？ * 用这两个应变片组成双臂半桥 测哪个内力分量引起的应变？ * 注意扭矩方向！
四桥臂串联或并联全桥，读 数应变应该是几倍的表面弯 曲应变等？
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另一类是这样的选择题，给了贴片位置，应变片号以及桥路 形式，让你根据题意把应变号写到电桥桥臂上。 例：见下图，要求测F2力引起的弯曲应变和F力引起的压缩应 变。
随机误差标准差
标准差表征随机误差分散性的大小 小 曲线高而窄，小误差出现的概率多，大误差出现的概率少， 数据点密集，重复性好。 大 曲线平坦， 大误差出现的概率多，小误差出现的概率少， 数据分散， 随机误差大。
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系统误差特点
误差总体服从某一确定的规律，如服从定值、 线性、多项式、周期性等函数规律 * 定值系统误差，特征：误差大小、符号 均确定 * 变值系统误差，特征：误差数值、符号按 一定规律变化
给了两种桥路形式
R1 R2 R1 R
F1
F2
F
R
R3
F2力引起（弯曲应变 ）
F力引起（ 压缩应变 ） 补偿片
仪器内部电阻
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类似上面的受力形式，到时看清题意要求，在哪些位置布 片了，要求测哪个分力引起的应变，然后确定哪个号的应 变片放在哪个桥臂上。
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误差的大小、方向不固定 误差总体服从统计规律 误差平均值随测量次数增加逐渐趋近于零
随机误差出现的偶然性，大小、符号 均不知 随机误差分布出现必然性，符合统计 规律，可用统计学的方法来处理
随机误差特性
大多数服从正态分布规律
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随机误差正态分布特点
对称性 单峰性 有界性 抵偿性（相消性）
数据处理方法：表格法，图示法，经验公式法。 一元线性回归方法：端值法，平均值法，最小二乘法。
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第三章 电阻应变测量原理及方法 应变片的工作特性
不安装 电阻值的测定条件
不受外力
室温 应变片粘贴在试件上
灵敏系数测定条件
试件受单向应力作用 应变片轴线与试件受力方向一致
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根据新国标，强度指标
ReH ，ReL， Rp，Rt， Rr Rm
屈服强度指标 规定强度指标 抗拉强度指标
受力状态下测定
卸力状态下测定
塑性指标：A 断后伸长率
Z 断面收缩率 注意：A 断后伸长率 与
Lu L0 A 100% L0
S0 S u Z 100% S0
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静态特性曲线——测试系统或测量装置的输入-输出关系曲
线。
静态特性——指静态特性曲线形状的一些性能，主要有
y i y i' y max
实际关系曲线 与拟合直线的 吻合程度。 由小到大，有 大到小变化， 输入-输出特性 曲线不重合的 程度。