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单臂电桥性能实验报告

篇一：单臂电桥性能实验报告

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、基本原理：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：

?R/R?K?

式中?R/R为电阻丝电阻的相对变化，K为应变灵敏系

数，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

部位的受力状态变化，电桥的作用是完成电阻到电压的比例

变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。单臂电桥输

出电压uo1?eK?/4。

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三、需用器件与单元：应变式传感器实验模块、应变式

传感器、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表（自

备）。

四、实验步骤：

1、根据图1-1应变式传感器已装于应变传感器模块上。

传感器中各应变片已接入模块的左上方的R1、R2、R3、R4。

加热丝也接于模块上，可用万用表进行测量判别，

R1=R2=R3=R4=350Ω，加热丝阻值为50Ω左右。

图1-1应变式传感器安装示意图

2、接入模块电源±15V（从主控箱引入），检查无误后，

合上主控箱电源开关，将实验模块调节增益电位器Rw3顺时

针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零，方法为将

差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上的数

显表电压输入端Vi相连，调节实验模块上调零电位器Rw4，

使数显表显示为零（数显表的切换开关打到2V档）。关闭主

控箱电源。

3、将应变式传感器的其中一个应变片R1（即模块左上

方的R1）接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电

桥（R5、R6、R7模块内已连接好），接好电桥调零电位器Rw1，

接上桥路电源±4V（从主控箱引入）如图1-2所示。检查接

线无误后，合上主控箱电源开关。调节Rw1，使数显表显示

为零。

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图1-2应变式传感器单臂电桥实验接线图

4、在电子秤上放置一只砝码，读取数显表数值，依次

增加砝码和读取相应的数显表值，直到500g（或200g）砝

码加完。记下实验结果填入表1-1，关闭电源。

表1-1单臂电桥输出电压与加负载重量值

5、根据表1-1计算系统灵敏度s，s=?u/?w（?u输出电

压变化量；?w重量变化量）计算线性误差：?f1=?m/yF?s×

100%，式中?m为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线

的最大偏差：yF?s满量程输出平均值，此处为500g或200g。

五、思考题：

单臂电桥时，作为桥臂电阻应变片应选用：（1）正（受

拉）应变片（2）负（受压）应变片（3）正、负应变片均可。

实验二金属箔式应变片——半桥性能实验

一、实验目的：比较半桥与单臂电桥的不同性能，了解

其特点。

二、基本原理：不同受力方向的两片应变片接入电桥作

为邻边，电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。当两片应

变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压uo2=eK?/2。

三、需要器件与单元：同实验一。

四、实验步骤：

1、传感器安装同实验一。做实验（一）2的步骤，实验

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模块差动放大器调零。

2、根据图1-3接线。R1、R2为实验模块左上方的应变

片，注意R2应和R1受力状态相反，即将传感器中两片受力

相反（一片