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Revised on November 25, 2020
测量技术与实验报告
测量技术与实验
学 院 中 德 工 学 院
专 业 化学工程与工艺
器的托盘上放置一只砝码，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（或500 g）砝码加完。记下实验数据填入表2 画出实验曲线，计算灵敏度S2＝U／W，非线性误差δ。实验完毕，关闭电源。
重量（g）
电压（mv）
实验原始数据及结果
重量（g）
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
电压（mv）
图 电压-质量曲线
S=*10^-5
实验思考
半桥测量时两片不同受力状态的电阻应变片接入电桥时，应放在：（1）对边（2）邻边。 选（2）
桥路（差动电桥）测量时存在非线性误差，是因为：（1）电桥测量原理上存在非线性（2）应变片应变效应是非线性的（3）调零值不是真正为零。选（1）
金属箔式应变片——全桥性能试验
实验目的：
了解全桥测试电路的优点
实验原理：
全桥测量电路中，将受力方向相同的两应变片接入电桥对边，相反的应变片接入电桥邻边。当应变片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4 时，其桥路输出电压U03＝KEε。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温度误差均得到改善。
实验器材和单元
与实验二相同。
实验步骤
将托盘安装到应变传感器的托盘支点上。将实验模板差动放大器调零：用导线将实验模板上的±15v、⊥插口与主机箱电源±15v、⊥分别相连，再将实验模板中的放大器的两输入口短接(Vi＝0)；调节放大器的增益电位器RW3 大约到中间位置(先逆时针旋到底，再顺时针旋转2 圈)；将主机箱电压表的量程切换开关打到2V 档，合上主机箱电源开关；调节实验模板放大器的调零电位器RW4，使电压表显示为零。
拆去放大器输入端口的短接线，根据图3—1 接线。实验方法与实验二相同，将实验数据填入表3 画出实验曲线；进行灵敏度和非线性误差计算。实验完毕，关闭电源。
重量（g）
电压（mv）
实验结果
重量（g）
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
电压（mv）
S=*10^-4
实验思考
测量中，当两组对边（R1、R3 为对边）电阻值R 相同时，即R1＝R3，R2＝R4，而R1≠R2时，是否可以组成全桥：（1）可以（2）不可以。
答：不可以
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，如图，如何利用这四片应变片组成电桥，是否需要外加电阻。
答：将这两组应变片分别按照两个不同的方向贴在棒材上面就可以了，然后利用不同的两组测量值就可以组成一个全桥电路，进而获得测量加过，无需再引入外界电阻
金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较
实验目的
比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度，得出相应的结论
实验原理：从左至右（a）（b）（c）
（a）、U0＝U①－U③
＝〔(R1＋△R1)／(R1＋△R1＋R2)－R4／(R3＋R4)〕E
＝〔（1＋△R1／R1）／（1＋△R1／R1＋R2／R2）－（R4／R3）／（1＋R4／R3）〕
E
设R1＝R2＝R3＝R4，且△R1／R1＜＜1。
U0≈(1／4)(△R1／R1)E
所以电桥的电压灵敏度:S＝U0／(△R1／R1)≈kE＝(1／4)E
(b)、同理:U0≈(1／2)(△R1／R1)E
S＝(1／2)E
(C)、同理:U0≈(△R1／R1)E
S＝E
实验器材及单元：
主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码
实验步骤
根据实验一、二、三所得的单臂、半桥和全桥输出时的灵敏度和非线性度，从理论上进行分析比较。阐述理由（注意：实验一、二、三中的放大器增益必须相同）。实验完毕，关闭电源。
实验结论
通过实验，也可看出全桥是半桥的两倍，半桥是单臂的两倍，也就是说，灵敏度：全=2*半=4*单。
直流全桥的应用——电子秤实验
实验目的：
了解应变直流全桥的应用及电路的标定
实验原理：
数字电子秤实验原理如图，全桥测量原理。本实验只做放大器输出UO实验，通过对电路调节使电路输出的电压值为重量对应值，电压量纲（V）改为重量量纲（g）即成为一台原始电子秤。
实