金属箔式应变片性能实验报告.doc

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实验报告
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:验证单臂、半桥性能
实验项目名称：实验一 金属箔式应变片性能一一单臂电桥，半桥 实验目的：了解金属箔式应变片，单臂单桥的工作原理和工作情况； 及相互之间关系。
实验原理：
单臂、半桥、全桥是指在电桥组成工作时，有一个桥臂、二个桥臂、全部四个桥臂（用 应变片）阻值都随被测物理量而变化。
电桥的灵敏度：电桥的输出电压（或输出电流）与 被测应变在电桥的一个桥臂上引起的电阻变化率之间 的比值，称为电桥的灵敏度。 如图是直流电桥，它的
四个桥臂由电阻 R1、R2、R3、R4组成，U。是供桥电 压，输出电压为：
U xUO, UQ为供桥电压.
CR1-FR2）（尺 3+尺斗）
当R1XR3=R2< R4则输出电压U为零，电桥处于平
衡状态。
如果将R4换成贴在试件上的应变片，应变片随试件的受力变形而变形，引起应变片电
阻R4的变化，平衡被破坏，输出电压 U发生变化。当臂工作时，电桥只有 R4桥臂为应变
片，电阻变为R + R，其余各臂仍为固定阻值 R,代入上式 有
组桥时，R1和R3 , R2和R4受力方向一致。
实验步骤（电路图）：
（1） 了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，测微头在双平行梁 前面的支座上，可以上、下、前、后、左、右调节。
（2） 将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（+ ） 、负（―）、地短接。将差动放大
器的输出端与 F/V表的输入插口 V相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最 大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使 F/V表显示为零，关闭主、副电源。
（3） 根据图1接线 R1、R2 R3为电桥单元的固定电阻。 R4为应变片；将稳压电源的切换 开关置土 4V档，F/V表置20V档。调节测微头脱离双平行梁，开启主、副电源，调节电桥 平衡网络中的 W1,使F/V表显示为零，然后将 F/V表置2V档，再调电桥 W（（慢慢地调）, 使F/ V表显示为零。
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图（金属箔式应变片性能—单臂电桥电路
（4 ）将测微头转动到10mm刻度附近，安装到双平等梁的自由端（与自由端磁钢吸合） ，调
节测微头支柱的高度（梁的自由端跟随变化）使 F/ V表显示最小，再旋动测微头，使 F/ V 表显示为零（细调零），这时的测微头刻度为零位的相应刻度。
（5） ――往下或往上旋动测微头， 使梁的自由端产生位移记下 F/V表显示的值。建议每旋 动测微头一周即△ X= ：
（6） 据所得结果计算灵敏度 S= A V/ AX（式中△ X为梁的自由端位移变化， △ V为相应F /V表显示的电压相应变化）。
⑺将R3固定电阻换为与 R4工作状态相反的另一应变片即取二片受力方向不同应变片， 形
成半桥，调节测微头使梁到水平位置（目测） ，调节电桥 W1使F/ V表显示表显示为零，重
复（5）过程同样测得读数，填入下表：
实验结果及分析：
单臂电桥结果:
位移（mr）i
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