动态电阻应变仪广泛用于工业、科研等部门来研究各种机械零件、金属结构等在运行中产生的应力和应变。在配用不同的电阻应变式传感器时，可以精确测量试件的拉力、压力、重量、速度、加速度、振动、弯短、扭矩、扭震、位移等非电量，并把这些量值随时间的变化情况用示波器显示和记录出来。
本文简短介绍一下北京丰盛仪器厂生产的YJD－4型动态电阻应变仪。这个仪器能同时测量试件上四个不同点的应变情况，所以又称四线动态电阻应变仪。它的外形图见封三。由图可见，仪器分为五个单元，右面四个相同的单元都是独立的测量通道，每个通道可用来测量试件上一点的应变。左边一个单元用来供给各测量通道的直流电源和高频电源。这个仪器可配用SCI型八线示波器或带有前置放大器的电子示波器以显示和记录波形。
这个仪器的方框图见图1。虚线上面是一个测量通道（其他三个通道完全相同），下面是供给电源的公用单元。振荡器产生8千赫的正弦振荡，经过放大和缓冲级加到测变电桥和相敏检波器作为供电电源。其波形如图2，a所示。
本仪器的转换元件是电阻应变片。把应变片紧贴在试件上，就可以将试件机械量的变化转变成电阻的变化（参看本期《电阻应变片》一文）。应变仪可以把应变片产生的电阻变化转换成电信号，以进行非电量的测量和显示。
贴在试件上的两只应变片构成测变电桥的外臂。当试件未受力时，把电桥调到平衡，电桥即无输出。现设试件受力产生一衰减振动，振动波形如图2，b曲线所示。贴在试件上的电阻应变片的阻值也产生相应的改变。于是电桥失去平衡，不平衡的程度随应变片电阻值的改变而改变，因而电桥8千赫交流输出的幅度也随电阻的变化而变化（图2，c）。在t\(_{1}\)以前的时间内，电阻大于平衡值，假定这时的8千赫交流输出为正极性；那么，在t1到t\(_{2}\)的时间内， 8千赫交流输出的极性就是负的，即和刚才的输出信号的相位差了180°。但是，它的幅度仍按照电阻偏离平衡值的大小而变化。
电桥输出信号经放大后，振幅增大，但波形不变。这信号在相敏检波器中经鉴相和检波（参看本期《相敏检波器》一文），就得到图2，d的波形。再经过低通滤波器后，即得到与波形B相同的、被放大了的电信号E。将此信号输至记录器，就可以将试件应变的动态过程记录下来。
和图1方框图相对应的电路原理图如图3所示。现分别对电路各个部分加以说明（图中有＊号的元件值在调整时决定）。
1．振荡器。用来供给各测量通道测变电桥的电源和相敏检波器的参考信号。因为应变电阻的变化是极微小的，振荡电源稍不稳定就会产生虚假信号，所以对振荡器的稳定度要求很高。一般应变仪的振荡器，多采用文氏桥振荡电路，因为它的各项性能都比较好。但是文氏桥的稳幅装置是一支灯泡，热惰性较大，对于快速电源变化来不及稳幅，所以它的振幅稳定性是个薄弱环节。本仪器采用阻容移相振荡器，加自动稳幅电路，所以稳定性很好，克服了文氏电桥的缺点。G\(_{6}\)（6J5）及C24、C\(_{25}\)、C26、R\(_{56}\)、R57、R\(_{58}\)组成主振级。产生8千赫正弦振荡。这个振荡由G7（6N1）加以放大，以获得足够的功率，通过变压器B\(_{5}\)，输出到各通道缓冲级。在B5次级由R\(_{64}\)、R65组成分压器，分出一部分振荡信号加到G\(_{8}\)（6H2），经检波及滤波后，产生一个大小随主振级振幅而变化的负电压，加在G6的控制栅极上，以达到自动稳幅的目的。
2．缓冲级。为了保持振荡器振幅稳定，必须减小负载对振荡器的影响，所以在每通道与振荡器之间要加上缓冲级。每一通道有两个缓冲级。接冲级1是由G\(_{4}\)（6N1）右半管组成的阴极输出器。由B5输出的振荡电压通过电容C\(_{18}\)加在它的栅极上。变压器B2是它的阴极负载。输出电压通过B\(_{2}\)加在测变电桥的A、C两对角，输出电压约3伏。缓冲级2是由G5（6P1）组成的阴极输出器。振荡电压通过电容C19加到它的栅极。从阴极所接变压器B\(_{4}\)输出电压作为相敏检波器的参考电源。
3.测变电桥输入系统。为了减小外界电磁场等对电桥的影响，把整个输入系统封闭在一个金属盒内。它又可以分三个部分。
①测变电桥。图3中A、B、C、D为电桥的四个顶点。锰铜线绕电阻R\(_{18}\)和R21作为内桥臂，两个外接电阻应变片作为外桥臂，构成一个基本电桥。封三实物照片中各通道下面的三个接线柱就是为了接入应变片用的。其中间偏上的一个就是接地的B点，其他两个是A点和C点。
在测量时，由于测量导线、应变片阻值不尽相同，又由于导线及仪器内分布电容的影响，因此，必须在基本电桥上加入电阻电容平衡微调装置。图中R\(_{19}\)、R20为电阻平衡调节；R\(_{17}\)、C1为电容平衡调节。通过R\(_{19}\)及R17两个十圈螺旋电位器，可以把电桥调至充分平衡。封三面板图上从上数第二个旋钮即为“电容平衡”旋钮（R\(_{17}\)），第四个即为“电阻平衡”旋钮（R19）。
② 内标定系统。图中R\(_{1}\)～R9通过转换开关的刀片K\(_{1}\)，可以分别把几个电阻并联于R18两端，给出各种人为的已知不平衡信号（预先设计好用它来代表已知的标准应变量）。这信号可以在记录器中记录下来，以便与实际被测信号进行比较。此标准应变量的范围为20～1000με（微应变），共分9档，用面板上中间的转换开关来选择。当作正常的测量时，K\(_{1}\)置于第十档“测量”处，各电阻即从电路中断开。R1～R\(_{9}\)是精度＜1％的测量膜电阻。
③ 输出变压器及量程系统。输出变压器B\(_{1}\)的升压比为1:10，以提高信号噪声比。B1的次级接有R\(_{1}\)0～R6等七个电阻，通过量程转换开关K\(_{2}\)（面板最上面的一个旋钮），可以改变输入到放大器中的电压大小，从而改变测量范围。本机总量程为100～10000με，共分七档。
4．放大器。电桥输出的信号非常微弱，仅1.8～180微伏，所以必须通过高倍放大器，才能记录。本机中的G\(_{1}\)、G2、G\(_{3}\)（均为6J1）构成一高灵敏度电压放大器。为保证稳定性，各管屏压均由电子稳压器供给，并由G3阴极通过电阻R\(_{23}\)加一深度负反馈到G1的阴极。G\(_{1}\)阴极中的电位器R24用作量程微调，即面板中部的小孔，用螺丝刀调节。各管灯丝由直流18伏供给，三管串联使用，这样50赫哼声可减至最小。放大器的总放大倍数约为27万倍。经过放大后的信号送到功率输出级G\(_{4}\)（6N1）左半管作功率放大。该级采用阴极输出，以利于仪器稳定及减小非线性失真。输出信号经变压器B3送到相敏检波器。
G\(_{4}\)左半管阴极输出还通过K1′接到整流电路（BG\(_{5}\)、BG6、BG\(_{7}\)），以电表μA指示输出电压。K1′和K\(_{1}\)分别为双刀11掷开关的两个刀片。当K1转至第11档“平衡”位置时，K\(_{1}\)′刚好闭合，可以根据电表的指示把电极调到平衡。μA就是面板上左上角的那个大电表，电表的右下方有一个小开关，扳向下时电表可用来作上述平衡指示，扳向上时电表即接入供电电源电路以测量供电电压。
5.相敏检波器。由BG\(_{1}\)～BG4及电阻R\(_{46}\)～R49组成。由变压器B\(_{3}\)输入信号电压，由B4输入参考电压。从B\(_{3}\)4的两个中间抽头输出经过相敏检波的信号送到滤波器去。
6．滤波器。由L\(_{1}\)、L2、C\(_{2}\)0组成T型低通滤波器，以滤除8千赫的振荡频率及其谐波分量。这样，从滤波器的输出端就得到了单纯的工作频率信号，可以输出到记录器进行显示和记录。
本机用50赫、220伏交流电供电，功率消耗约为200伏安。重量约为30公斤。其基本误差＜1％。（北京丰盛仪器厂）