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好学近乎知，力行近乎仁，知耻近乎勇。——《中庸》

国开电大传感器与测试技术实验报告

实验成绩（20%，需要教师批阅

实验成绩

5次实验分别为：

实验1：温度测量：热电阻、热电偶、集成温度传感器；

实验2：位移测量:电容式位移测量、电感式位移测量、光电式位移测量；

实验3：流量测量；

实验4：基于CMOS图像传感器的图像测量；

实验5：虚拟仪器实验。

实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验

一、实验目的

了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。

二、实验原理

电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描

述电阻应变效应的关系式为：

ΔR/R=Kε

式中ΔR/R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数，ε=ΔL/L为电阻丝长度相对

变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部

位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反应了相应的受

力状态。对单臂电桥输出电压U=EKε/4。

01

三、实验器材

应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源、万用

表(自备)。

丈夫志四方，有事先悬弧，焉能钧三江，终年守菰蒲。——《顾炎武》

以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。——《旧唐书·魏征列传》

传感器实验报告

四、实验步骤

实验中用到的应变传感器实验模板连接图如图1应变式传感器单臂电桥实验连接图

图1所示。

图1应变式传感器单臂电桥实验连接图

安装传感器，将IC1和IC2的同相端接地后，调节Rw4使得数显表显示为0后（即将

差动放大器调0），再将电路的电桥部分按图中所示接入电路后，调节Rw1，使数显表为0。

然后在电子称上放置砝码读取数显表的数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值。

五、实验结果与分析

实验结果如表格1所示。

表格1单臂电桥性能实验数据记录表

重量(g)20406080100120140160180200

电压(mv)4.68.814.218.823.628.533.337.742.547.3

由以上实验结果知：

平均电压变化量：

∆u=[(28.5-4.6)/5+(33.3-8.8)/5+(37.7-14.2)/5+(42.5-18.8)/5+(47.3-23.6)/5]/5≈4.77mv

平均重量变化量：∆W=20g

系统灵敏度：S1=∆u/∆W=0.2386mv/g

线性误差：

m/y100%=≈0.67%-

f1F•s

六、思考题

单臂电桥时，作为桥臂电阻应变片的选用时正、负应变片均可使用，换成负应变片

时