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金属箔式应变片全桥性能实验

中国地质大学（北京）实验报告专用纸

实验名称：

学号：1002123229 姓名：王秀禹

同组人员：

实验三金属箔式应变片全桥性能实验

、实验目的

了解全桥测量电路的优点，理解全桥电路的性能特点。

二、基本原理

全桥测量电路中，将受力状态相同的两片应变片接入点桥对边，不同方的应接入邻边，

应变片初始阻值是 R 仁R2=R3=R4，当其变化值R1=厶R2=厶R3=厶R4时，桥路输出电压 U O 2=KE 厶；，比半桥灵敏度又提高一倍，非线性误差进一步得到改善。

三、需用器件与单元

应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码（每只约 ± 5V 电源、数字万用表。

四、实验步骤

1、接入模板电源土 15V ，检查无误后，合上主控台电源开关，将实验模板增益调节电

位器Rw3顺时针调节到大致中间位置；

（2）将差放的正、负输入端与地短接，

Vol 输出端

与数显电压表输入端 Vi 相连，调节实验模板上调零电位器 RW4，使数显表显示为零（数显

表的切换开关打到 2V 档），完毕后关闭主控台电源。

2、根据图3-1接入传感器，将 R1、R2、R

3、R4应变片接成全桥，注意受力状态不要接错。接入桥

路电源+5V ，先粗调节Rw1，再细调RW4使数显表显示为零，保持增益不变；逐一加上砝码，将实验结果填入表 3-1；进行灵敏度和非线性误差计算。

五、实验结果分析与处理

1、记录数显表数值如下：

表3-1 :全桥测量时，输出电压与负载重量的关系:

接电源输出

Ra R1 R2 R S

Q Q O

按主洼箱緩教於去电暉辅

1出

IL 地

111

+ 15V GK J -15V O °

【怙

R.1戈

Rw?

Ria

一@ R2 R I —

<=1—0 T

图3-1应变片全桥性能实验接线图

R1S

U 匚2

Rw I -E

比咖 -E

应变传感匪实验模用

20g ）、数显表、土 15V 电源数、

图3-2 全桥传感器特性曲线

由图可知，全桥的传感器特性曲线的线性特性良好，电桥输出灵敏度很高。

3、( 1)计算系统灵敏度：

△V= (58.2-28.0) + (88.4-58.2) + — .+ (309-277) /9= ( 309-58.2) /9=31.22mV

△W=20g

S=A V/ △W=1.56mV/g

(2)计算非线性误差：

△m = (28.0+58.2+88.4+119.6+150.7+182.8+214.2+246+277+309 ) /10=167.39mV y Fs=309mV

合 f = △m / yFS X 100%=54.2%

六、思考题

1、全桥测量中，当两组对边（R1、R3）电阻值相同时，即R1=R3, R2=R4, 而R1「，R2时，是否可以组成全桥：（1）可以？（2）不可以？

答：可以组成全桥电路。

2、图3-2中，某工程技术人员在进行材料拉力测试时在棒材上贴了两组应变片，如何利用这四片电阻应变片组成

电桥是否需要外加电阻。

图3-2应变片传感器受拉时传感器圆盘面展开图

答：将这两组应变片按照两个不同方向贴在棒材上，利用两组不同的测量值即可组成一个全路电桥，不需要外加电阻。

呂