2.7　电阻应变仪

电阻应变仪是用应变片、放大、处理、显示等电路组成的、可直接用于测量应变的一种仪器，如果配用相应的电阻应变式传感器，也可以测压力、力矩、位移、振动、加速度等物理量。

电阻应变仪主要由电桥、振荡器、交流放大器、相敏检波器、低通滤波器、示波器、电源等组成。其组成及原理框图如图2.14所示。下面介绍其中的5个组成部分。

图2.14　电阻应变仪组成及原理框图

1）电桥

电桥多采用惠斯通电桥，由振荡器供给的等幅正弦波作为桥路电源，正弦波频率一般为5～10倍于测量信号的最高频率。电桥输出信号为一个调幅波，其幅值按所测应变大小变化，其相位按应变正（拉）、负（压）相差180°。

2）交流放大器

交流放大器的作用是将微弱的调幅波进行不失真的放大，提供给后续的处理电路或显示电路。

3）相敏检波器

经放大以后的波形仍为调幅波，必须用检波器将它还原（解调）为被检测应变信号的波形。为了区别应变的极性（拉、压），应变仪中采用了相敏检波器。

4）低通滤波器

由相敏检波器输出的被检测应变波形中仍残留有载波信号，必须把该信号过滤掉，才能得到被检测应变信号的正确波形。可采用各种形式的低通滤波器。滤波器的截止频率只要做到0.3～0.4倍于载波频率，即可满足频率特性的要求，顺利地滤掉载波成分，而让应变信号顺利通过。

5）振荡器

振荡器的作用是产生一个频率、振幅稳定且波形良好的正弦交流电压，作为电桥供电电压和相敏检波器的参考电压。振荡器的频率（载波频率）一般要求不低于被测信号频率的5～10倍，以保证调幅波的包络线接近应变波的波形。