随着钢结构建筑的异军突起，高强度螺栓作为其主要连接部件，其检测的需求量迅猛增加。以前高强度螺栓主要是用液力计进行检测，现正逐步被电子轴力计所替代。下面以CSZ-500D型电子轴力计为例，对其工作原理及误差分析作简单介绍。

一、电子轴力计的组成及其工作原理

1.电子轴力计的组成

电子轴力计主要由预拉力施加系统、传感器、信号及数据处理系统、显示和打印系统组成。

2.轴力施加系统

其主要由底座、连接框和7副检具组成，底座侧板和底板均采用厚度为25mm的45#钢板。 电机对被测螺栓施加扭矩时，为保证测力传感器的受力轴线与螺栓的受力轴线在同一条直线上，装配传感器及螺栓的检具均以底板平面为基准。连接框和底板间的运行采用轨道结构。

3.信号转换系统

其主要由传感器和连接件组成，当螺栓受到轴力时，可将力转换成(4～20)mV电压信号送单片机进行处理。

4.放大模数转换系统

前置放大器采用高性能运放，为减少温度变化的影响，放大器的输入电阻和反馈电阻均采用低温漂电阻，同时采用二阶低通滤波器，使输出信号更加平滑。模数部分采用三次积分技术。传感器供桥电压采用二级稳压，保证了测量的稳定性和准确度。

二、误差来源分析

电子轴力计的误差来源主要包括以下5个方面：

1.传感器所引起的相对误差δ1

电子轴力计所采用的传感器是主要误差来源之一，本仪器采用的传感器误差为0.3%。

2.显示仪表所引起的相对误差δ2

电子轴力计的显示仪表采用高精度仪表，其模/数转换系统的相对误差大不超过0.0003。

3.安装偏差所引起的相对误差δ3

考虑到坏的安装情况，被测螺栓安装变化范围α=3°，安装偏差所引起的相对误差为1-cosα=1.4×10^-3。

4.电源电压稳定度所引起的相对误差δ4

电源电压在规定条件下波动，可能会引起的示值变化为0.2e，已知e=0.05kN，有效测力范围为(50～500)kN，可得其大相对误差为则 δ4=0.2×10^-3。

三、结束语

国家标准GB50205-2001 《钢结构结构施工质量验收规范》规定了高强度螺栓的测试方法， 轴力计已是高强度螺栓质量检验*的检测设备。随着电子轴力计的不断推广使用，其准确、便捷和的优点已日益体现，在钢结构工程的质量保证体系中发挥着越来越重要的作用。