金属箔式应变片全桥性能实验

⾦属箔式应变⽚全桥性能实验
中国地质⼤学（北京）实验报告专⽤纸
实验名称：
学号：1002123229 姓名：王秀禹
同组⼈员：
实验三⾦属箔式应变⽚全桥性能实验
、实验⽬的
了解全桥测量电路的优点，理解全桥电路的性能特点。

⼆、基本原理
全桥测量电路中，将受⼒状态相同的两⽚应变⽚接⼊点桥对边，不同⽅的应接⼊邻边，
应变⽚初始阻值是 R 仁R2=R3=R4，当其变化值R1=⼛R2=⼛R3=⼛R4时，桥路输出电压 U O 2=KE ⼛；，⽐半桥灵敏度⼜提⾼⼀倍，⾮线性误差进⼀步得到改善。

三、需⽤器件与单元
应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码（每只约 ± 5V 电源、数字万⽤表。

四、实验步骤
1、接⼊模板电源⼟ 15V ，检查⽆误后，合上主控台电源开关，将实验模板增益调节电
位器Rw3顺时针调节到⼤致中间位置；
（2）将差放的正、负输⼊端与地短接，
Vol 输出端
与数显电压表输⼊端 Vi 相连，调节实验模板上调零电位器 RW4，使数显表显⽰为零（数显
表的切换开关打到 2V 档），完毕后关闭主控台电源。

2、根据图3-1接⼊传感器，将 R1、R2、R
3、R4应变⽚接成全桥，注意受⼒状态不要接错。

接⼊桥
路电源+5V ，先粗调节Rw1，再细调RW4使数显表显⽰为零，保持增益不变；逐⼀加上砝码，将实验结果填⼊表 3-1；进⾏灵敏度和⾮线性误差计算。

五、实验结果分析与处理
1、记录数显表数值如下：
表3-1 :全桥测量时，输出电压与负载重量的关系:
接电源输出
e
>
Ku
Ra R1 R2 R S
Q Q O
按主洼箱緩教於去电暉辅
1出
IL 地
111
+ 15V GK J -15V O °
【怙
1
R
14
R.1⼽
Rw?
Ria
⼀@ R2 R I —
<=1—0 T
图3-1应变⽚全桥性能实验接线图
R5
R1S
U ⼕2
Rw I -E
⽐咖 -E
应变传感匪实验模⽤
20g ）、数显表、⼟ 15V 电源数、
图3-2 全桥传感器特性曲线
由图可知，全桥的传感器特性曲线的线性特性良好，电桥输出灵敏度很⾼。

3、( 1)计算系统灵敏度：
△V= (58.2-28.0) + (88.4-58.2) + — .+ (309-277) /9= ( 309-58.2) /9=31.22mV
△W=20g
S=A V/ △W=1.56mV/g
(2)计算⾮线性误差：
△m = (28.0+58.2+88.4+119.6+150.7+182.8+214.2+246+277+309 ) /10=167.39mV y Fs=309mV
合 f = △m / yFS X 100%=54.2%
六、思考题
1、全桥测量中，当两组对边（R1、R3）电阻值相同时，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：可以组成全桥电路。

2、图3-2中，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，如何利⽤这四⽚电阻应变⽚组成
电桥是否需要外加电阻。

lr
图3-2应变⽚传感器受拉时传感器圆盘⾯展开图
答：将这两组应变⽚按照两个不同⽅向贴在棒材上，利⽤两组不同的测量值即可组成⼀个全路电桥，不需要外加电阻。

Rs
呂
Ri。