金属箔式应变片全桥性能实验
实验三 金属箔式应变片全桥性能实验一、实验目的 了解全桥测量电路的优点。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 R1=R2=R3=R4，当其变化值R1=R2=R3=R4 时，桥路输出电压 UO2=KE，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 20g） 、数显表、±15V 电源数、±5V 电源、数字万用表。四、实验步骤1、接入模板电源±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，Vo1 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、R3、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。图 3-1 应变片全桥性能实验接线图五、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：1重量 （g）20406080100120140160180200电压 （mV）28.058288.4119.6150.7182.821422462773092、由所得数据绘出半桥电桥的传感器特性曲线如下图 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=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 yFS=309mVf =m / yFS×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 R1R2 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。答：可以组成全桥电路。22、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，不需要外加电阻个全路电桥，不需要外加电阻。
