金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较

1、实验报告实脸项目名称： 金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较同组人试验时间 年丿J 日，星期，节实验室K2, 508传感器实验室指导教师一、实验目的1、了解金属箔式应变片，单臂、半桥、全桥的工作原理和工作情况。2、验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间的关系。二、实验原理电阻丝在外来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：* 式中疋为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敬系数,Z为电阻丝长度相对变化。同时，山于应变片敬感栅丝的温度系数的影响，以及应变栅线膨胀系数与被测试件的线 膨胀系数不一致，产生附加应变时，在被测体受力状态不变时，由于温度影 响，输出会

2、有变化。金属箔式应变片是用光刻、腐蚀等工艺制成的一种很薄 的金属箔栅，箔栅片一般在0003-0. 01mm之间，箔材表面积大，散热条件好。 金属箔式应变的电阻变化范围很小，用欧姆表测量其阻值的变化十分困难， 所以我们一般会用电桥来测试金属箔式应变的变化，将电阻的变化量转换成 电压的变化量。图61应变电桥电路山于电压源电桥的测试精度受电源电压波动影响，测量灵敬度也随之变化, 所以本实验是有恒流源供电：I _盘3 + JC4f f -il = jn+Jt2+Jf3+JC4 ,厂刃2 7374(2-1)图6.1 (a)为单臂电桥电路，R1为应变片电阻，R2、R3. R4为固定电阻711=JE2=ii

3、!3i = J?4 = R 、 A/J1= Aff，代入式(2-1)图6.1 (b)为半桥电桥电路，Rl、R2为应变片电阻，R3、R4为固定电阻= AR1二-M2=A,代入式(2-1)。Wj = -A*2图6. 1 ( c )为全桥电桥电路，Rl、R2、R3、R4为应变片电阻，Jll=A2=i3 = /t4 = i JWtl=A3 = -W = -A4=A(2-1)。三、所需单元及部件STIM-01模块、STIM-05模块；15V电源、万用表；电子连线若干四、实验步骤一、单臂电桥性能实验1、按图62连接好各模块，接上模块电源。2、称重盘上不放任何东西，使STIM-01模块差动放大器上的增益调节

4、到最大, 调节STIM-05模块上的电位调节旋钮，使STIM-01模块差分放大输出0UT1 接近于0V (用万用表测得)。3、调节STIM-01模块电压放大器上零位调节旋钮，使得VOUT输出OmV。4、逐个放上舷码进行实验。记录实验数据。二、半桥性能实验1、按图7.1连接好各模块，接上模块电源2、称重盘上不放任何东西，使STIM-O1模块差动放大器上的增益调节到最大, 调节STIM-O5模块上的电位调节旋钮，使STIM-O1模块差分放大输出OUT1 接近于0V (用万用表测得)。3、调节STIM-O1模块电压放大器上零位调节旋钮，使得YOUT输出OmV。4、逐个放上琏码进行实验。记录实验数据。三、全桥性能实验1、按图&1连接好各模块，接上模块电源。2、称重盘上不放任何东西，使STIM-01模块差动放大器上的增益调节到最大。3、调节STIM-01模块电压放大器上零位调节旋钮，使得VOUT输出OmV。(如果不能调到OmV,请适当调小模块差动放大器上的增益，再重复步骤3)4、逐个放上祛码进行实验。记录实验数据。(1) 、按照上述实验步骤分别做单臂、半桥、全桥实验。(2) 、将测到的数据记录在下面表格中，并根据所测得的数据进行比较。祛码(g)20406080100120140160180200单臂(mv)半桥(mv)全桥(mv)(3)、在同一坐标字上描