电阻应变式传感器灵敏度特性的研究

1、电阻应变式传感器灵敏度特性得研究实验内容：1、按下图将金属箔式应变片电阻接成单臂电桥电路，测量灵敏度。图（一）2、按下图将金属箔式应变片电阻接成半桥电桥电路，测量灵敏度。图（二）3、按下图将金属箔式应变片电阻接成全桥电桥电路，测量灵敏度。图（三）4、比较以上三种电路得灵敏度之间得关系。实验步骤：1 .检查导线有无断路导线得变化会不会引起电压表示数得变化。2 .对差动放大器进行调零。3 .按图（一）所示接好单臂电桥电路，接通主、副电源。4 .调节Wd使电路平衡（输出电压Uo=0）。5 .在托盘上逐次增加一个祛码，并记下每次输出电压得读数，直到祛码全部加完。6 .在托盘上逐次减少一个祛码，并记下每

2、次输出电压得读数，直到祛码全部减完。7 .拆掉接线，按图（二）连成半桥电路，重复4、5、6步操作、8 .拆掉接线，按图（三）连成全桥电路，重复4、5、6步操作、9 .9、作VW关系曲线，计算三种电路得灵敏度S并比较。数据处理：、单臂电桥：(1)所测数据如下表:A(X)B(Y)C(Y)LongName硅码质量增加时电示压数表N减小时电示压数表/VUnitsComments101E-30,0032200.0150.0173400.0260.0274600Q380.045800.0510.05361000,0630,06571200.0760.07831400.0880,08991600.0990.

3、102101800.1120,113112000.1230.1231213作输出电压与锁甲中午之间得关系图:0 14-Equationy = a + b*x.冉d| R-SquariB0 9W59Q99S21增!E时电干玉粗却VInrberDBplValuHEiO.DOTOIStandard! Emir3.Sd5-4i*长时电东色好欷SlopeE 1E-4313744Ei底小时电示m珞机kYtefcept0 0046 353S3E-4,小酎电水三父亲/vSlopeA.0M55EJ5.36S;t 声时电示压粒时V城小时电脑印教机 LirwirFrtof * kl 时垂 瓯救/ LarFifof窿

4、 小时电舒 里蹶加100200代码质量/g由图可知：，O分析：由图可知，祛码增加时得灵敏度比祛码减少时得灵敏度高。在读取减祛码时得数据时发现，祛码越少，数据与加祛码日差别越大，原因可能就是由于旧机器使用时间长，设备老化，在拿掉祛码时应变片得形变没有彻底恢复到放祛码前，仍有较大形变。二、半桥电路(1)所测数据如下：A凶B(Y)|CC0LongName整码质量出增加时电压表示数/V赛时小电压表示数内UnitsComments1ro0-0.052200.0220.0183F400,0460,0434匚600.0690.0665-800.0910.09P6匚1000.1150,1157厂1200.13

5、90.138_1400.1610.16391600.1850.187101800.2080.212112000.2320.232121314(2)作输出电压与锁甲中午之间得关系图Adj.R-Squan0.9999409962，考n时电压我小兔NV3lueStandardError我号小世国距密N,时电*S糠NIntercept-772727E-43.4S308E3LhairRttfJ*11If11/VLEAFFil卅苴Hi电PtW；f；V埠加陀电出表平计NSlop?0001162.&1339E-6减时小电压力S中NIntercept-0.00532609272E-4赛时小电压表示数NSlope

6、00012514929E-60100200注码质量用由图可知：，。分析:从图中得到加祛码就是得灵敏度比减祛码时得灵敏度小。造成这种现象得原因可，不过两者相差很小，可以接受。能就是电路不就是很稳定导致增减祛码时得灵敏度不一样三:全桥电路：(1)所测数据如下：A(X)B(Y)C(Y)LongName心码质量他增加时电压表示数a减时小电压表示数2JUnitsComments1ro022D0.0440.0293F4010.0880,0734匚600.1320.125P800.1780.166F6匚1000,2230.2137厂1200.2610.258F8r1400310.30491600,3530.

7、35101800.3990.397112000.4430.443121314(2)作输出电压与锁甲中午之间得关系图加时电法表不加V tntenept-3.18162E49 6$26-4惘酎屯国志天物T总l“修电的必aiilfiSE 6减时小电压表示事* Intercept018362 86B4E 4戒时小电压表示轨内期联0 002313.42424E-S-it m则电压折就v-发豺小电压衍愤州Linaar Fri rf i* V 时电质 It而LinaaTAflor展 主 人三一 j 盟V200100砾码质曷/g由图可知：,。分析:从图中得到加祛码就是得灵敏度比减祛码时得灵敏度小。造成原因与二

8、相同。实验分析：一、比较Wk升阶段单臂、半桥与全桥得灵敏度 埼由r 的*U4- 看 H叫中曲H 排市H电玉际S.V*立花立和7般向Jatt Rl wF V V 4 to it 也卡 H WVUn3rAitif，忡1*电土辛”Un-r*时光忖*辛HvuwiJ 4 MOK 4rmine计用 J-电Frgi9 5MEJ*飞5 舟后调7*vfj*, iftraw ad iaMaLAWriIJ UM1QD200磋码】无量/g由图可得：,o可知S3S2S1,即全桥电路得灵敏度最高，单臂电桥得灵敏度最低与理论值S3=2S2=4Si很好地吻合，这就是因为应变片越多，可以去除非线性误差以及作温度补偿。比较WF降

9、阶段单臂、半桥与全桥得灵敏度由图可得：，,。可知S3S2S1,即全桥电路得灵敏度最高，单臂电桥得灵敏度最低。与理论值S3=2S2=4Si基本吻合，这就是因为应变片越多，可以去除非线性误差以及作温度补偿。误差分析：1、系统误差（1）单臂电桥得输出电压并不就是与成严格得线性关系，有非线性误差。（2）全桥电路得输出电压也不就是与成严格得线性关系，在推导式子得过程中忽略了高阶微小量。2、读数误差（1）线路得松动会导致电压不稳定，这时读数就存在了估读，从而引起了一定得误差（2）加上祛码后，读数不能太快，由于滞后效应，电压显示值在突变之后还会发生微小得变化，应等读数稳定了以后再读，否则会导致读数不准确。思

10、考题：2.在许多物理实验中（如拉伸法测钢丝杨氏模量，金属热膨胀系数以及本实验）加载（或加热）与减载（降温）过程中对应物理量得变化有滞后效应。试总结她们得共同之处，提出解决方案。答:这三个实验中，在加载（加热）得过程中变化比较稳定，但在减载（降温）得过程中，变化不稳定又就是比较缓慢，有时比较剧烈。我认为要解决这种滞后效应，应该见少每次得变化量，即每次加载减载得重量减少，加热与降温过程加长，让这一过程变得缓慢。这样便可以尽量减少滞后效应带来得影响。实验总结:这个实验比较简单,只就是接线比较麻烦,在测量时除了滞后效应得影响外,有时读数会不停得变,会使得我读得不就是很准,可能会略影响实验得结果。但总体来说,本次试验还就是比较成功得。实验心得:1. 实验中出现了这样一种情况,导线接好后,如果用手去碰导线,电压得示数会发生显著得变化,这就是因为在电桥得输出电压很小得情况下,手或其她物品