箔式应变片性能及电桥电路比较实验.docVIP

福建江夏学院 《传感器技术》实验报告 姓名 班级 学号 实验日期 课程名称 传感器技术 指导教师 成绩 实验名称：箔式应变片性能及电桥电路比较实验 一、实验目地： 观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。 测试应变梁变形的应变输出。 比较三种不同电桥电路的输出关系。 二、实验原理： 本实验说明箔式应变片及三种直流电桥的原理和工作情况。 应变片是最常用的测力传感元件。当用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面，当测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。通过测量电路，转换成电信号输出显示。 电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，当电桥平衡时，桥路对臂电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻R1、R2、R3、R4中，电阻的相对变化率分别为△R1／R1、△R2／R2、△R3／R3、△R4／R4，当使用一个应变片时，；当二个应变片组成差动状态工作，则有；用四个应变片组成二个差动对工作，且R1＝R2＝R3＝R4＝R，。由此可知，单臂，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。 三、实验环境 直流稳压电源（±4V档）、电桥、差动放大器、箔式应变片、称重砝码、电压表。 四、实验步骤： 1．调零。开启仪器电源，差动放大器增益置100倍（顺时针方向旋到底），“＋、－”输入端用实验线对地短路。输出端接数字电压表，用“调零”电位器调整差动放大器输出电压为零，然后拔掉实验线。调零后电位器位置不要变化。 如需使用毫伏表，则将毫伏表输入端对地短路，调整“调零”电位器，使指针居“零”位。拔掉短路线，指针有偏转是有源指针式电压表输入端悬空时的正常情况。调零后关闭仪器电源。 2．按图（1）将实验部件用实验线连接成测试桥路。桥路中WD为电桥中的固定电阻和直流调平衡电位器，R1、R2、R3、R4根据单臂、半桥、全桥选择为应变片（可任选上、下梁中的一片工作片）或固定电阻。直流激励电源为 ±4V。 图 （1） 3．确认接线无误后开启仪器电源，并预热数分钟。 调整电桥WD电位器，使测试系统输出为零。 4．在双孔悬臂梁称重平台上依次放上砝码，带动悬臂梁分别作向上和向下的运动，以悬臂梁水平状态下（不加砝码）电路输出电压为零为起点，增加一个砝码记录一个差动放大器输出电压值，并列表。 1 . 单臂电桥 砝码个数 电压 V 2 . 半桥电桥 砝码个数 电压 V 3 . 全桥电桥 砝码个数 电压 V 根据表中所测数据计算灵敏度S，S＝△N／△V，N是砝码个数，并在坐标图上做出V－N关系曲线。 ＋4V R1 R2 －4V R3 R4 WD ＋ － V