2實驗(二)金屬箔式應變片：單臂半橋全橋比較

1、第1頁共3頁電子信息工程學系實驗報告成 績：實驗時間：2011.09.16 指導教師（簽名）學號：910707153課程名稱：傳感器與檢測技術(shù)實驗項目名稱：實驗（二）金屬箔式應變片單臂半橋全橋班級：測控091姓名：陳云實驗目的： 驗證單臂、半橋、全橋的性能及相互之間關(guān)系。實驗環(huán)境：CSY-910型傳感器實驗儀：直流穩(wěn)壓電源、差動放大器、電橋、F/V表、測微頭、雙平行梁、應變片、主、副電源。實驗內(nèi)容及過程：1實驗原理已知單臂、半橋和全橋電路的工R分別為 R/R、2 R/R、R/R。根據(jù)戴維定理可以得出測試電橋的輸出電壓近似等于 工R.E4,電橋靈敏度 Ku=Uo/ R/R，于是對應單臂、半橋和全

2、橋的電壓靈敏度分別為 E/4、E/2和E。由此可知，當 E和電阻相對變化一定時，電橋及電壓靈敏度與各橋臂阻值的大小無關(guān)。2、旋鈕初始位置直流穩(wěn)壓電源打到土 2V檔，F(xiàn)/V表打到2v檔，差動放大器增益打到最大。3、實驗步驟（1）按實驗一方法將差動放大器調(diào)零后，關(guān)閉主、副電源。（2）使用一片應變片，組建單臂電橋。按圖I接線，圖中Rx=R4為工作片，r及WI為電橋平衡網(wǎng)絡(luò)。完成接線與調(diào)整測微頭使雙平行梁處 于水平位置（目測），將直流電源打到土 4V檔，選擇適當?shù)姆糯笤鲆?，然后調(diào)節(jié)W1，使F/V顯示零（需預熱幾分鐘表頭才能穩(wěn)定下來）。記下此時的測微頭的初始刻度。（Rx接f的應變片）（3）旋動測微頭的調(diào)

3、節(jié)旋鈕，記下梁自由端的位移和F/V表的示值。旋轉(zhuǎn)測微頭，使梁移動，每隔1mm讀一個數(shù)，將測得數(shù)值填入下表，然后關(guān)閉主、副電源。位移x (mn)1111111111電壓V(v)（4）使用兩片應變片，組建差動半橋，保持放大器增益不變，重復步驟（3）過程，記下所測得數(shù)據(jù)。將R3固定電阻換為與 R4 （取f應變片）受力方向相反的另一應變片（J應變片） ，即取兩片受力方向不同應變片，形成半橋。調(diào)節(jié)測微頭使梁到水平位置（目測），調(diào)節(jié)電橋 Wl使F/V表顯示為零，重復（3）過程同樣測得讀數(shù)填入下表:位移x( mm1111111111電壓V(v)(5) 使用四片應變片，組建差動全橋，保持放大器增益不變，重復步

4、驟(3)過程，再次記下所測得數(shù)據(jù)。保持差動放大器增益不變， 將R1，R2兩個固定電阻換成另兩片受力應變片(即RI換成J, R2換成f )。組橋時，只要掌握對臂應變片的受力方向相同，鄰臂應變片的受力方向相反即可，否則相互抵消沒有輸出。接成一個直流全橋，調(diào)節(jié)測微頭使梁到水平位置，調(diào)節(jié)電橋W，同樣使F/V表顯示零。重復(4)過程將讀出數(shù)據(jù)填入下表：位移x( mm111111111電壓V(v)(6) 在同一坐標紙上描出 X-V曲線，比較三種接法的靈敏度。實驗結(jié)果及分析： 單臂電橋測得數(shù)據(jù)：位移x( mm1111111111電壓V(v)0.0140.0340.0510.0700.0870.1060.12

5、10.1410.1570.173差動半橋測得數(shù)據(jù):位移x( mm1111111111電壓V(v)0.0060.0450.0860.1260.1650.2060.2470.2900.3300.371差動全橋測得數(shù)據(jù):位移x( mm111111111電壓V(v)-0.31-0.219-0.136-0.0520.0310.1160.1960.2810.365在同一坐標紙上描出 X-V曲線，以及比較三種接法的靈敏度第4頁共3頁圖中紫色所對應的直線是單臂電橋的情況，黃色是半臂電橋的情況，褐色是全橋的情況。通過比較 可以發(fā)現(xiàn)它們的斜率依次是兩倍的關(guān)系。通過本次實驗驗證了單臂時， Ku=E/4; 半橋時 Ku=E/2; 全橋時 Ku=E.實 驗 心 得：經(jīng)過此次的實驗，讓我們了解不同電橋的特性和實現(xiàn)方法，以及了解單臂電橋特性、差動半橋特性和 差動全橋特性和他們各自的工作原理和工作情況。得知單臂電橋的靈敏度最低，差動半橋的靈敏度是單臂 電橋的 2 倍和差動全橋的靈敏度為單臂電橋的 4 倍；以后的應用打下理論和實踐基礎(chǔ)。附 錄：注意事項(1) 在更換應變片時應將電源關(guān)閉。(2) 在實驗過程中如有發(fā)現(xiàn)電壓表發(fā)生過載，應將電壓量程擴大。(3) 在本實驗中只能