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目录1

第一章 负荷测量系统2

第一节 概述2

第二节 应变式负荷传感器4

一、“应变”与“微应变”4

二、应变式负荷传感器的结构、工作原理和特点4

三、应变片6

1．应变片的结构和工作原理6

十、国际标准ISO/TC164/SCIN50E1981.7

2．应变片的种类7

3．应变片的主要参数10

4．应变片的选用16

四、弹性元件19

1．弹性元件的特性19

2．弹性元件的分类、结构和特点20

3．弹性元件的材料37

4．弹性元件的加工及热处理工艺37

五、粘接剂40

1．对粘接剂的要求40

2．粘接剂的种类41

六、贴片工艺44

3．粘接剂的选定44

1．弹性元件的准备工作46

2．应变片的准备工作47

3．贴片及固化47

4．贴片质量检查49

5．防潮处理50

七、应变片的布置和接桥51

1．惠斯登电桥51

2．应变片的布置与接桥53

八、传感器的电路补偿和调整54

1．零点温度补偿55

2．零点输出调整56

3．线性补偿57

4．灵敏度温度补偿61

5．灵敏度标准化调整63

6．输入电阻标准化调整63

九、传感器的外壳及附属结构66

1．外壳66

2．过载保护机构68

3．气压补偿机构69

4．连接件70

十、使用注意事项77

十一、弹性元件的设计计算77

1．柱式弹性元件77

3．悬臂梁式剪应力弹性元件79

2．悬臂梁式正应力弹性元件79

4．梁式弹性元件81

5．剪辐式弹性元件83

6．S型弹性元件84

7．圆环式及板环式弹性元件86

第三节 其它类型的负荷传感器87

一、电容式负荷传感器87

二、电感式负荷传感器88

三、压磁式负荷传感器89

1．工作原理及结构89

2．优缺点90

四、压电式负荷传感器91

1．工作原理及结构91

1．工作原理与结构94

2．优缺点94

五、应变式压力传感器94

2．优缺点97

3．设计计算公式97

第四节 测量仪表99

一、测量仪表的分类99

二、动态应变仪的工作原理100

1．动态应变仪的典型方框图100

2．直流电桥和交流电桥的预调平衡102

3．正弦振荡器105

4．交流放大器111

5．相敏解调器114

6．移相器120

7．滤波器122

8．预调平衡指示128

9．电标定130

10．供桥方式的改进132

11．电容自动跟踪技术（CST技术）134

三、动态应变仪的技术指标135

四、动态应变仪配用的显示记录仪表136

五、动态应变仪使用注意事项139

六、静态应变仪140

1．静态应变仪的特点及分类140

2．手动平衡式静态应变仪140

3．自动平衡式静态应变仪141

4．数字式静态应变仪142

七、遥测应变仪143

三、从公斤力到牛顿（kgf→N）的换算表144

八、测量放大器144

1．直接耦合型直流放大器145

2．斩波型直流放大器148

九、直线检波器149

3．宽带交流放大器149

4．选频放大器149

十、电荷放大器155

第五节 负荷测量系统的技术指标和力值的传递157

一、负荷测量系统的技术指标157

二、示值误差的表示方法161

1．绝对误差161

2．引用误差161

3．相对误差162

4．分段表示方式163

三、力值计量的传递系统164

一、动态试验机负荷测量的特点166

第六节 动态试验机的负荷测量和校验166

二、动负荷的测量方法168

三、峰值计169

四、动静分离线路173

五、动态误差的校验175

六、动负荷测量误差的补偿179

第二章 位移测量系统181

第一节 概述181

第二节 电感式（差动变压器式）位移传感器183

一、电感式位移传感器的种类183

二、差动变压器的结构和工作原理185

三、差动变压器的技术参数187

四、差动变压器的优缺点188

五、差动变压器的测量线路189

1．开环线路189

2．闭环线路191

六、直流差动变压器194

3．和、差平均值运算线路194

七、高温差动变压器195

八、差动变压器应用实例197

九、差动变压器的设计199

一、应变式位移传感器的工作原理202

二、应变式位移传感器的分类202

第三节 应变式位移传感器202

三、应变式位移传感器的特点204

四、应变式位移传感器的设计计算208

1．悬臂梁式弹性元件的设计209

2．纯弯曲梁式弹性元件的设计211

3．曲杆式弹性元件的设计214

五、应变式位移传感器实例214

1．标准拉伸试样用的轴向引伸计214

2．小标距轴向引伸计216

4．径向引伸计217

3．动态应变引伸计217

5．夹式引伸计220

6．板材浅裂缝张开位移计223

六、应变式位移传感器的测量线路225

第四节 电位器式位移传感器226

一、电位器式位移传感器的结构与原理226

二、电位计电路227

1．原理与特性227

2．误差分析229

三、电桥电路232

五、应用实例234

四、电位器式位移传感器的特点234

一、电容式位移传感器的工作原理236

第五节 电容式位移传感器236

1．变极板间距型电容式位移传感器237

2．变面积型电容式位移传感器241

3．变介质型电容式位移传感器242

二、电容式位移传感器的特点244

三、常用测量线路246

1．不平衡交流电桥246

2．平衡交流电桥247

3．调频式线路249

4．谐振式线路249

5．脉冲宽度调制式线路250

四、电容式位移传感器的应用252

1．高精度高分辨率位移测量252

2．高温应变计253

一、涡流式位移传感器的工作原理254

3．差动电容式加速度传感器254

第六节 涡流式位移传感器254

二、涡流式位移传感器的结构257

三、涡流式传感器的测量线路257

1．定频测量线路257

2．调频测量线路259

第七节 光电式位移传感器260

一、光电式位移传感器的工作原理261

二、模拟式光电位移传感器的结构261

1．遮光式光电位移传感器261

2．反射式光电位移传感器262

3．光电式电位计263

1．光电式角位移传感器265

三、脉冲式光电传感器的结构265

2．光电式径向变形仪266

四、光电式位移传感器的测量线路267

第八节 其它类型位移测量装置269

一、旋转变压器269

1．鉴相型270

2．鉴幅型271

3．线性型271

二、感应同步器272

1．直线式感应同步器272

2．圆盘式感应同步器278

3．型号与规格278

三、磁栅279

四、光栅283

1．霍尔位移传感器的工作原理289

五、霍尔位移传感器289

2．霍尔位移传感器的结构290

3．霍尔位移传感器的特点291

4．测量线路291

5．应用实要——霍尔角位移传感器291

第九节 自动跟踪式位移测量系统293

一、光电跟踪式测长仪293

二、感应同步器式自动跟踪系统296

三、自整角机式自动跟踪系统298

1．力矩式298

2．控制式298

四、其它299

第十节 位移测量系统的标定299

一、名词术语及其定义300

1．标距的精度301

二、性能指标及其分级301

3．分辨率302

三、标定器302

1．对机架的要求302

2．对位移给定机构的要求302

2．示值精度302

3．对位移测量机构的要求303

4．标定器的性能303

四、标定前的检查303

五、指示值的标定304

六、标定系数和定级305

七、标定记录306

八、实例306

参考文献309

一、力值单位换算表311

附录311

二、压力（应力）单位换算表312

四、从牛顿到公斤力（N→kgf）的换算表320

五、中华人民共和国专业标准UDC电阻应变计ZBY117—82326

六、可疑值的舍弃方法（参考件）357

七、灵敏系数标定梁表面应变的计算方法（参考件）358

八、检定设备（参考件）359

九、国际标准ISO4965—1979（E）轴向加荷疲劳试验机一动态力校准一应变计技术1979一04—01第一版366

试验机校验用的弹性检测装置的校准（建议草案第一稿）380