箔式应变片性能――单臂电桥实验总结.docx

为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划箔式应变片性能――单臂电桥实验总结　　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、实验仪器：　　应变传感器实验模块、托盘、砝码、数显电压表、±15V、±4V电源、万用表　　三、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组件，如图1-1所示，四个金属箔应变片分别贴在弹性体的上下两侧，弹性体受到压力发生形变，应变片随弹性体形变被拉伸，或被压缩　　图1-1　　图1-2　　通过这些应变片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，如图1-2所示R5、R6、R7为固定电阻，与应变片一起构成一个单臂电桥，其输出电压Uo=E?R/R?1?R41??2R　　E为电桥电源电压，R为固定电阻值，式1-1表明单臂电桥输出为非线性，非线性误差为L=?1?R??100%。

2R　　四、实验内容与步骤　　五、实验报告　　根据表1－1计算系统灵敏度S＝ΔU/ΔW和非线性误差δf1=Δm/yF..S×100％，式中Δm为输出值与拟合直线的最大偏差；yF·S为满量程输出平均值　　六．数据处理　　１．实验数据如下表所示：表1－1　　２．最小二乘法计算如下所示：　　３．数据计算结果　　由上图可得系统灵敏度：　　S=ΔV/ΔW=/g　　由上图可得非线性误差：　　Δm=(最大的点)yFS=249mV　　δf=Δm/yFS×100%=%　　实验1金属箔式应变片――单臂电桥性能实验　　一、实验目的：　　1、了解金属箔式应变片的应变效应2、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：　　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，电桥的输出电压反映了相应的受力状态对单臂电桥输出电压Uo1=EKε/4。

　　三、需用器件与单元：　　应变式传感器实验模板、应变式传感器－电子秤、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表　　四、实验步骤：　　1、根据图应变式传感器已装于应变传感器模板上传感器中各应　　变片已接入模板的左上方的R1、R2、R3、R4加热丝也接于模板上，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、接入模板电源±15V，检查无误后，合上主控台电源开关，将实验　　模板调节增益电位器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，输出端与主控台面板上数显表输入端Vi相连，调节实验模板上调零电位器RW4，使数显表显示为零关闭主控箱电源　　3、将应变式传感器的其中一个电阻应变片R1接入电桥作为一　　个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥，接好电桥调零电位器RW1，接上桥路电源±4V如图1－2所示检查接线无误后，合上主控台电源开关调节RW1，使数显表显示为零　　图1－2应变式传感器单臂电桥实验接线图　　4、在电子称上放置一只砝码，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200g砝码加完。

记下实验结果填入表1－1，关闭电源　　5、根据表1－1计算系统灵敏度S＝ΔU/ΔW　　和非线性误差δf1=Δm/yF..S×100％式中Δm为输出值与拟合直线的最大偏差：yF·S满量程输出平均值，此处为200g　　五、思考题：　　单臂电桥时，作为桥臂电阻应变片应选用：正应变片负应变片正、负应变片均可以　　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：　　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的受力状态对单臂电桥输出电压U01=EKε/4　　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、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板上。

传感器中各应变片已接入模板的左上方的R1、R2、R3、R4加热丝也接于模板上，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应变式传感安装示意图　　2、接入模板电源±15V(从主控箱引入)，检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模板调节增益电位器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数显表电压输入端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)关闭主控箱电源　　3、将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模板左上方的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　　图1-2应变式传感器单臂电桥实验接线图　　4、在电子称上放置一只砝码，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　　5、根据表1-1计算系统灵敏度S，S=Δu/ΔW(Δu输出电压变化量；ΔW重量变化量)计算线性误差：δf1=Δm/yF·S×100%式中Δm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，此外为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、负应变片均可以目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。