金属箔式应变片的全桥性能实验

1.实验目的

了解全桥测量电路的原理及优点。

2.实验原理

全桥测量电路中，将受力性质相同的两个应变片接入电桥对边，当应变片初始阻值R1＝R2＝R3＝R4，变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4时，其桥路输出电压U03＝KEε，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明显改善。

3.实验器件和单元

应变式传感器实验模板、砝码、数显表、±15V电源、±5V电源。

4.实验内容与步骤

根据图2-16接线，将实验结果填入表2-1；进行灵敏度和非线性误差的计算。

图2-16　应变式传感器全桥实验接线图

表2-1　全桥输出电压与加负载重量值

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5.实验注意事项

（1）不要在砝码盘上放置超过1kg的物体，否则容易损坏传感器。

（2）电桥的电压为±5V，绝不可错接成±15V。

6.思考题

（1）在全桥测量中，两组对边（R1、R3为对边）R值相同，即R1＝R3，R2＝R4，而R1≠R2时，是否可以组成全桥?

（2）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2-17所示，如何利用这4片电阻应变片组成电桥，是否需要外加电阻?

图2-17　应变式传感器受拉时传感器的周面展开图

7.实验报告要求

（1）根据所记录的数据绘制全桥时传感器的特性曲线。

（2）比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度，并从理论上加以分析比较，得出相应的结论。