实验一金属箔式应变片.doc

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、±5V电源、万用表(自备)。
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
(1-1)
式中为电阻丝电阻相对变化;
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组件。如图1-1所示,将四个金属箔应变片分别贴在双孔悬臂梁式弹性体的上下两侧,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 双孔悬臂梁式称重传感器结构图
通过这些应变片转换弹性体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=R为固定电阻,与应变片一起构成一个单臂电桥,其输出电压
(1-2)
为电桥电源电压;
式1-2表明单臂电桥输出为非线性,非线性误差为L=。
图1-2 单臂电桥面板接线图
四、实验内容与步骤
、R2、R3、R4上,可用万用表测量判别,R1=R2=R3=R4=350Ω。
。从主控台接入±15V、±5V电源,检查无误后,合上主控台电源开关,将差动放大器的输入端Ui短接,输出端Uo2接数显电压表(选择2V档)。调节电位器Rw3使电压表显示为0V。关闭主控台电源。
-2连线,将应变式传感器的其中一个应变电阻(如R1)接入电桥与R5、R6、R7构成一个单臂直流电桥。
。电桥输出接到差动放大器的输入端Ui,检查接线无误后,合上主控台电源开关,预热五分钟,先调节Rw1使电压表显示近似为零,再调节Rw4约中间位置。
备注:在后面