单臂电桥、半桥、全桥性能试验报告——非线性误差的计算
单臂电桥性能实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除单臂电桥性能实验报告篇一：单臂电桥性能实验报告实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
二、基本原理：电阻丝在外力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：?R/R?K?式中?R/R为电阻丝电阻的相对变化，K为应变灵敏系数，为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位的受力状态变化，电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。
单臂电桥输出电压uo1?eK?/4。
三、需用器件与单元：应变式传感器实验模块、应变式传感器、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表（自备）。
四、实验步骤：1、根据图1-1应变式传感器已装于应变传感器模块上。
传感器中各应变片已接入模块的左上方的R1、R2、R3、R4。
加热丝也接于模块上，可用万用表进行测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω，加热丝阻值为50Ω左右。
图1-1应变式传感器安装示意图2、接入模块电源±15V（从主控箱引入），检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模块调节增益电位器Rw3顺时针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零，方法为将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上的数显表电压输入端Vi相连，调节实验模块上调零电位器Rw4，使数显表显示为零（数显表的切换开关打到2V档）。
关闭主控箱电源。
3、将应变式传感器的其中一个应变片R1（即模块左上方的R1）接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥（R5、R6、R7模块内已连接好），接好电桥调零电位器Rw1，接上桥路电源±4V（从主控箱引入）如图1-2所示。
检查接线无误后，合上主控箱电源开关。
调节Rw1，使数显表显示为零。
图1-2应变式传感器单臂电桥实验接线图4、在电子秤上放置一只砝码，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500g（或200g）砝码加完。
(完整word版)单臂半桥全桥传感器实验报告
实验一 金属箔式应变片――单臂电桥性能实验一、实验目的：认识金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
二、基来源理： 电阻丝在外力作用下发活力械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描绘电阻应变效应的关系式为：ΔR／R ＝K ε，式中 ΔR／ R 为电阻丝电阻相对变化， K 为应变敏捷系数，ε=l/l 为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是经过光刻、腐化等工艺制成的应变敏感元件，经过它变换被测部位受力状态变化、电桥的作用达成电阻到电压的比率变化，电桥的输出电压反应了相应的受力状态。
对单臂电桥输出电压Uo1= EK ε 。
/4图 1-1 应变式传感器安装表示图三、需用器件与单元：应变式传感器实验模板、应变式传感器－电子秤、砝码、数显表、 ±15V 电源、 ±4V 电源、万用表（自备） 。
四、实验步骤：1．依据图（ 1-1）应变式传感器（电子秤）已装于应变传感器模板上。
传感器中各应变片已接入模板的左上方的R1、R2、R3、R4。
加热丝也接于模板上，可用万用表进行丈量鉴别， R 1＝ R 2 ＝R 3 ＝R 4＝350Ω，加热丝阻值为 50Ω 左右。
2．接入模板电源 ±15V （从主控台引入），检查无误后，合上主控台电源开关，将实验模板调理增益电位器R W3 顺时针调理大概到中间地点，再进行差动放大器调零，方法为将差放的正负输入端与地短接，输出端与主控台面板上数显表电压输入端 V i相连，调理实验模板上浮零电位器 R W4，使数显表显示为零（数显表的切换开关打到2V 档）。
封闭主控箱电源（注意：当R w3、R w4的地点一旦确立，就不可以改变。
向来到做完实验三为止）。
3．将应变式传感器的此中一个电阻应变片R1（即模板左上方的R1）接入电桥作为一个桥臂与R5、 R6、R7 接成直流电桥（ R5、R6、R7 模块内已接好），接好电桥调零电位器R W1，接上桥路电源±4V（从主控台引入），此时应将±4 地与±15 地短接。
试验一单臂电桥半桥和全桥的比较
实验一 单臂电桥、半桥和全桥的比较实验目的：了解金属箔片式应变片，验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间的关系。
所需单元及部件：直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬梁称重传感器、砝码、应变片、F/V 表、主、副电源。
实验原理与公式： （1）单臂电桥平衡条件： R 1R 4 = R 2R 3输出电压：灵敏度：（2）半桥平衡条件： R 1R 4 = R 2R 3输出电压：灵敏度：（3）全桥平衡条件： R 1R 4 = R 2R 3输出电压：RR E U 104∆⋅=4E U K ＝102R E U R∆=⋅2E U K ＝10R U ER∆=旋钮初始位置：直流稳压电源拨到2V档，F/V表拨到2V档，差动放大器增益旋钮调到最大。
实验步骤：（1）了解所需单元、部件在实验仪上的位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。
上下两片梁的外表面各贴两片应变片。
（2）差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（＋）、负（－）、地短接。
将差动放大器的输出端与F/V表的输入插口vi 相连；调节差动放大器的增益旋纽到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F/V表显示为零，然后关闭主、副电源。
（3）根据下图，R1、R2、R3为电桥的固定电阻；R4＝Rx为应变片。
将稳压电源的切换开关置4v档，F/V表置20v。
开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的W1，使F/V表显示为零，等待数分钟后将F/V表置2v，再调节电桥W1（慢慢调）使F/V 表显示为零。
（4）在传感器的托盘上放上一只砝码，记下此时的电压数值，然后每增加一只砝码记下一个数值并将这些数值填入下表。
表1（5）保持放大器增益不变，将固定电阻R3换为与R X(R4)工作状态相反的另一应变片，即取两片受力方向不同的应变片，形成半桥，调节电桥的W1使F/V表显示为零，重复（4）过程同样测得读数，填入表2。
表2可，否则相互抵消没有输出电压。
接成一个直流全桥，调节电桥的W1，同样使F/V 表显示为零。
金属箔式应变片-单臂,半桥,全桥比较实验报告
金属箔式应变片-单臂,半桥,全桥比较实验报告实验目的
本实验旨在比较单臂、半桥和全桥金属箔式应变片三种桥式应变测量方式的各项性能
指标，以确定实验系统采用哪种应变电阻测量方式更为合适。
实验原理
金属箔式应变片是一种通过钢带和金属铋素材以及其他电子组件构成的应变测量系统，它以电阻变化反映外力作用于它所处位置上应变参数比如应力、压力、位移等的变化。
桥
式应变测量系统主要把箔式传感器通过桥式电路连接，采用桥式方式结成形成的放大系统，以及与之相配的信号处理装置，能够检测更小的微小应变，从而实现压力、位移等多变量
的实时测量。
实验装置
在实验中，我们使用了一台微工控机，一台注塑机（模具温度可调），10只单臂、半桥和全桥金属箔式应变片，三种不同的应变测量系统，以及一套由计算机驱动的数据采集
系统。
实验方法
1.首先，我们调节注塑机的温度到所测试的温度等级，保持它处于恒定的温度状态。
2.然后，给定三种桥式应变片金属箔所处的表面位置，将10只应变片分别安装在相
同位置，连接到同一个微控机上。
3.在测试温度范围内，做240次应力波动，每次应力值为奇数，持续时间为一小时。
4.计算一小时内每只应变片的平均应变值，并记录三种应变测量方式的误差。
5.回算比较三种金属箔式应变片的应变特性，最终选出最佳的应变测量方式。
实验结果
在实验中，通过比较计算得出的结果，可以看到半桥式箔式应变片的平均应变值小于
单桥式和全桥式，误差也最小，使用效果最好。
因此在实际系统中采用半桥式的应变测量
更为合适，能够取得更高的测量精度和可靠性。
单臂电桥性能实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除单臂电桥性能实验报告篇一：单臂电桥性能实验报告实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
二、基本原理：电阻丝在外力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：?R/R?K?式中?R/R为电阻丝电阻的相对变化，K为应变灵敏系数，为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位的受力状态变化，电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。
单臂电桥输出电压uo1?eK?/4。
三、需用器件与单元：应变式传感器实验模块、应变式传感器、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表（自备）。
四、实验步骤：1、根据图1-1应变式传感器已装于应变传感器模块上。
传感器中各应变片已接入模块的左上方的R1、R2、R3、R4。
加热丝也接于模块上，可用万用表进行测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω，加热丝阻值为50Ω左右。
图1-1应变式传感器安装示意图2、接入模块电源±15V（从主控箱引入），检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模块调节增益电位器Rw3顺时针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零，方法为将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上的数显表电压输入端Vi相连，调节实验模块上调零电位器Rw4，使数显表显示为零（数显表的切换开关打到2V档）。
关闭主控箱电源。
3、将应变式传感器的其中一个应变片R1（即模块左上方的R1）接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥（R5、R6、R7模块内已连接好），接好电桥调零电位器Rw1，接上桥路电源±4V（从主控箱引入）如图1-2所示。
检查接线无误后，合上主控箱电源开关。
调节Rw1，使数显表显示为零。
图1-2应变式传感器单臂电桥实验接线图4、在电子秤上放置一只砝码，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500g（或200g）砝码加完。
单臂半桥全桥实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过单臂、半桥和全桥电路的搭建与实验，加深对电阻应变片工作原理和应变测量方法的理解，掌握应变片在单臂、半桥和全桥电路中的性能特点，以及如何根据实际需求选择合适的电路结构。
二、实训内容1. 单臂电路搭建与实验（1）搭建单臂电路：将电阻应变片接入电路的一臂，其余三臂接入固定电阻。
（2）实验步骤：①调整电路参数，确保电路正常工作；②施加不同拉力，观察应变片电阻变化；③测量应变片电阻变化量，计算应变值。
2. 半桥电路搭建与实验（1）搭建半桥电路：将电阻应变片接入电路的两臂，其余两臂接入固定电阻。
（2）实验步骤：①调整电路参数，确保电路正常工作；②施加不同拉力，观察应变片电阻变化；③测量应变片电阻变化量，计算应变值；④比较单臂和半桥电路的输出电压，分析电路性能差异。
3. 全桥电路搭建与实验（1）搭建全桥电路：将电阻应变片接入电路的相邻两臂，其余两臂接入固定电阻。
（2）实验步骤：①调整电路参数，确保电路正常工作；②施加不同拉力，观察应变片电阻变化；③测量应变片电阻变化量，计算应变值；④比较单臂、半桥和全桥电路的输出电压，分析电路性能差异。
三、实验结果与分析1. 单臂电路实验结果与分析通过实验发现，单臂电路在受力时，电阻应变片的电阻变化量较小，导致输出电压变化较小。
因此，单臂电路的灵敏度较低，不适用于精度要求较高的应变测量。
2. 半桥电路实验结果与分析实验结果表明，半桥电路在受力时，电阻应变片的电阻变化量较大，导致输出电压变化较大。
与单臂电路相比，半桥电路的灵敏度有所提高，但仍然较低。
3. 全桥电路实验结果与分析实验结果显示，全桥电路在受力时，电阻应变片的电阻变化量最大，导致输出电压变化最大。
与单臂和半桥电路相比，全桥电路的灵敏度最高，适用于精度要求较高的应变测量。
四、结论1. 单臂、半桥和全桥电路均适用于电阻应变片的应变测量，但灵敏度不同。
其中，全桥电路的灵敏度最高，适用于精度要求较高的应变测量。
实验一 应变片单臂、半桥、全桥实验
实验一金属箔式应变片——单臂、半桥、全桥性能实验一、实验目的:了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
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。
二、基本原理:电阻丝在外力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：ΔR/R=Kε式中ΔR/R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数，ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反应了相应的受力状态。
对单臂电桥输出电压U01=EKε/4。
当两片应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压U02=EK/ε2。
全桥测量电路中其桥路输出电压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。
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、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表(自备)。
四、实验步骤：1、根据图(1-1)应变式传感器已装于应变传感器模板上。
传感器中各应变片已接入模板的左上方的R1、R2、R3、R4。
加热丝也接于模板上，可用万用表进行测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω，加热丝阻值为50Ω左右。
图1-1 应变式传感安装示意图2、接入模板电源±15V(从主控箱引入)，检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模板调节增益电位器R w3顺时针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零，方法为将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上数显表电压输入端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)。
关闭主控箱电源。
3、将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模板左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7模块内已连接好)，接好电桥调零电位器R w1，接上桥路电源±4V(从主控箱引入)如图1-2所示。
应变片单桥、半桥及全桥性能实验
安康学院电子与信息工程系实验报告一、实验目的1.掌握应变片单桥、半桥及全桥的电路形式及性能；2.理解温度效应对应变片测量电桥的影响。
二、实验原理电阻丝在外力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：εK RR=∆ （公式1） 式中R R ∆为电阻丝电阻相对变化，K 为应变灵敏系数,ll∆为电阻丝长度相对变化。
电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，其输出电压反映了相应的受力状态，单桥、半桥及全桥的比例关系分别为：εεεEK U EK U EK U ===32124 （公式2） 电阻应变片受温度效应的影响，当温度变化时，在被测体受力状态不变时，电桥输出会有变化。
三、实验内容及步骤1.单臂电桥连接图及测量结果图1 单桥连线图2.半桥连线图及测量结果图2 半桥连线图3.半桥连线图及测量结果图3 全桥连线图4.应变片电桥的温度影响对图3中的半桥电路，放置200g砝码于托盘上，记录下电桥输出电压值U，将5V直流稳压电源接于实验模板的加热器插孔上，数分钟1o后待数显表电压显示基本稳定后，记下读数U。
2oU01=231mv U02=239mv5.实验数据处理及分析1.三种电桥灵敏度及非线性误差的计算2.温度变化产生的相对误差的变化电阻应变片受温度效应的影响，当温度变化时，在被测体受力状态不变时，电桥输出会有变化。
3.分析（主要写根据数据能验证哪些结论）电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化从而通过电桥的作用完成电阻到电压变化，改变了电阻丝电阻，应变灵敏系数K,l 。
电阻丝长度l四、思考题1.单臂电桥时，作为桥臂电阻应变片应选用：A：正（受拉）应变片B：负（受压）应变片C：正、负应变片均可以。
答：C2.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：A：对边B：邻边答：B3.应变式传感器可否用于测量温度？答：应变传感器不可用于测量温度。
单桥半桥全桥实验报告
单桥半桥全桥实验报告实验目的：1.了解单桥、半桥和全桥的基本概念和原理；2.掌握单桥、半桥和全桥在实际电路中的应用；3.熟悉实验中常用的电路元件和测试仪器的使用方法。
实验原理：单桥、半桥和全桥是指电路中使用的桥式整流电路的不同形式。
桥式整流电路主要由四个开关管和一个负载组成，通过切换开关管的导通状态，将输入的交流电转换为直流电输出。
单桥是最基本的桥式整流电路，只有两个开关管；半桥则在单桥的基础上增加了两个二极管，使得输出电压波形更接近理想的直流电；全桥是在半桥的基础上再增加了两个开关管，可以实现更高的电压和功率输出。
实验材料：1.电阻、电容、二极管等基本电路元件；2.直流电源；3.信号发生器；4.示波器等测试仪器。
实验步骤：1.单桥实验：1.1按照电路图连接电路元件，其中包括四个开关管和一个负载电阻；1.2将交流电源连接到单桥电路的输入端，设置适当的电压和频率；1.3开启示波器并连接到单桥电路的输出端，观察输出电压的波形；1.4调节示波器的触发方式和水平扫描速度，以便更清晰地观察波形。
2.半桥实验：2.1按照电路图连接电路元件，其中包括四个开关管、两个二极管和一个负载电阻；2.2将交流电源连接到半桥电路的输入端，设置适当的电压和频率；2.3开启示波器并连接到半桥电路的输出端，观察输出电压的波形；2.4调节示波器的触发方式和水平扫描速度，以便更清晰地观察波形。
3.全桥实验：3.1按照电路图连接电路元件，其中包括四个开关管、四个二极管和一个负载电阻；3.2将交流电源连接到全桥电路的输入端，设置适当的电压和频率；3.3开启示波器并连接到全桥电路的输出端，观察输出电压的波形；3.4调节示波器的触发方式和水平扫描速度，以便更清晰地观察波形。
实验结果分析：通过观察示波器上的输出电压波形，可以得出以下结论：1.单桥电路输出的电压波形明显有一定的纹波，且幅值较大；2.半桥电路输出的电压波形比单桥更接近理想的直流电，纹波明显减小；3.全桥电路输出的电压波形基本上可以忽略不计，接近理想的直流电。
试验一单臂电桥半桥和全桥的比较
实验一单臂电桥、半桥和全桥的比较实验目的：了解金属箔片式应变片，验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间的关系。
所需单元及部件：直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬梁称重传感器、砝码、应变片、F/V表、主、副电源实验原理与公式：(1)单臂电桥平衡条件：R1R4 = R2R3输出电压：E RUU°4 R灵敏度：2 E4(2)半桥平衡条件：R i R4 = R2R3输出电压：- E RUU T盲灵敏度：2 E2(3)全桥平衡条件：R i R4 = R2R3输出电压：UUo E R灵敏度：K u—E旋钮初始位置：直流稳压电源拨到2V档，F/V表拨到2V档，差动放大器增益旋钮调到最大。
实验步骤：(1)了解所需单元、部件在实验仪上的位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。
上下两片梁的外表面各贴两片应变片。
(2)差动放大器调零：用连线将差动放大器的正(+ )、负(―)、地短接。
将差动放大器的输出端与F/V表的输入插口vi相连；调节差动放大器的增益旋纽到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F/V表显示为零，然后关闭主、副电源。
(3)根据下图，R i、R2、R3为电桥的固定电阻；R4= Rx为应变片。
将稳压电源的切换开关置4v档，FN表置20v。
开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的W i, 使FN表显示为零，等待数分钟后将F/V表置2v，再调节电桥W i (慢慢调)使FN 表显示为零。
(4)在传感器的托盘上放上一只砝码，记下此时的电压数值，然后每增加一只砝码记下一个数值并将这些数值填入下表。
表1(5)保持放大器增益不变，将固定电阻R3换为与R x(R4)工作状态相反的另一应变片，即取两片受力方向不同的应变片，形成半桥，调节电桥的W i使FN表显示为零，重复(4)过程同样测得读数，填入表2。
表2(6)保持差动放大器增益不变，将R i, R2两个固定电阻换成两片受力应变片, 组桥时只要掌握对臂应变片的受力方向相同，邻臂应变片的受力方向相反的原则即可，否则相互抵消没有输出电压。
应变片单桥、半桥及全桥性能实验
安康学院电子与信息工程系实验报告一、实验目的1.掌握应变片单桥、半桥及全桥的电路形式及性能；2.理解温度效应对应变片测量电桥的影响。
二、实验原理电阻丝在外力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：εK RR=∆ （公式1） 式中R R ∆为电阻丝电阻相对变化，K 为应变灵敏系数,ll∆为电阻丝长度相对变化。
电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，其输出电压反映了相应的受力状态，单桥、半桥及全桥的比例关系分别为：εεεEK U EK U EK U ===32124 （公式2） 电阻应变片受温度效应的影响，当温度变化时，在被测体受力状态不变时，电桥输出会有变化。
三、实验内容及步骤1.单臂电桥连接图及测量结果图1 单桥连线图2.半桥连线图及测量结果图2 半桥连线图3.半桥连线图及测量结果图3 全桥连线图4.应变片电桥的温度影响对图3中的半桥电路，放置200g砝码于托盘上，记录下电桥输出电压值U，将5V直流稳压电源接于实验模板的加热器插孔上，数分钟1o后待数显表电压显示基本稳定后，记下读数U。
2oU01=231mv U02=239mv5.实验数据处理及分析1.三种电桥灵敏度及非线性误差的计算2.温度变化产生的相对误差的变化电阻应变片受温度效应的影响，当温度变化时，在被测体受力状态不变时，电桥输出会有变化。
3.分析（主要写根据数据能验证哪些结论）电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化从而通过电桥的作用完成电阻到电压变化，改变了电阻丝电阻，应变灵敏系数K,l 。
电阻丝长度l四、思考题1.单臂电桥时，作为桥臂电阻应变片应选用：A：正（受拉）应变片B：负（受压）应变片C：正、负应变片均可以。
答：C2.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：A：对边B：邻边答：B3.应变式传感器可否用于测量温度？答：应变传感器不可用于测量温度。
应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验 PDF
应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验 PDF应变片是一种常见的测量物体应力和形变的传感器。
在应变片的设计中，有许多不同的电路类型可供选择，包括单臂电路、半桥电路和全桥电路。
这些电路类型各有其优缺点和适用范围。
本文将对这三种电路类型的性能进行比较和评估。
一、单臂电路（Half-Bridge Circuit）单臂电路是一种简单的电路，由一个应变片和一个固定电阻组成。
与其他电路类型不同，单臂电路仅使用一个应变片。
该电路由于只使用一个应变片，所以成本较低。
但是，由于只使用了一个应变片，该电路的灵敏度较低。
由于单臂电路仅使用一个应变片，因此，它对环境干扰、传感器器件不一致性等因素的影响较大。
半桥电路使用两个应变片和一个电阻器。
半桥电路具有较高的灵敏度和准确性。
在半桥电路中，两个应变片使用不同的电路连接方式，这样可以消除环境干扰和传感器器件的不一致性。
同时，半桥电路具有更广泛的工作范围及更高的信号强度，其成本也仅仅是全桥电路的一半。
然而，半桥电路仍然存在一些缺点。
例如，在半桥电路中，两个应变片必须有足够的机械稳定性来保持一致。
此外，半桥电路也无法识别的方向性，因此在环境干扰方面仍具有一定的局限性。
全桥电路由四个应变片和多个电阻器构成。
全桥电路具有很高的灵敏度和准确性，其能够识别的方向性，可以大幅度消除环境干扰和传感器器件不一致性。
此外，全桥电路还具有更广泛的应用范围和更高的精度。
但是，全桥电路成本较高，且其需要更加精确的电路设计和安装。
全桥电路还更加依赖制造工艺，并且在应变片不是完全相同的情况下，将无法实现准确的测量。
总的来说，在现实应用中，选择电路类型应该综合考虑各方面因素。
对于成本要求不高，且精度要求较低的场合，可以选择使用单臂电路。
对于对精度和准确性有要求的场合，可以选择半桥电路。
而对于精度要求较高的场合，应该选择高成本的全桥电路。
实验一 应变片单臂、半桥、全桥实验,
实验一金属箔式应变片——单臂、半桥、全桥性能实验写报告时:实验一图1-1不用画, 1-2至1-4画其中之一就行.一、实验目的:了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
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。
二、基本原理:电阻丝在外力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：ΔR/R=Kε式中ΔR/R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数，ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反应了相应的受力状态。
对单臂电桥输出电压U01=EKε/4。
当两片应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压U02=EK/ε2。
全桥测量电路中其桥路输出电压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。
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、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表(自备)。
四、实验步骤：1、根据图(1-1)应变式传感器已装于应变传感器模板上。
传感器中各应变片已接入模板的左上方的R1、R2、R3、R4。
加热丝也接于模板上，可用万用表进行测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω，加热丝阻值为50Ω左右。
图1-1 应变式传感安装示意图2、接入模板电源±15V(从主控箱引入)，检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模板调节增益电位器R w3顺时针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零，方法为将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上数显表电压输入端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)。
关闭主控箱电源。
3、将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模板左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7模块内已连接好)，接好电桥调零电位器R w1，接上桥路电源±4V(从主控箱引入)如图1-2所示。
金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验
金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应工作原理和性能, 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。
二、基本原理：电阻丝在外力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：ΔR／R＝Kε式中：ΔR／R 为电阻丝电阻相对变化，K 为应变灵敏系数,ε=ΔL/L 为电阻丝长度相对变化。
金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位受力状态变化。
电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。
对单臂电桥输出电压Uo= EKε/4。
半桥测量电路中，不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。
当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压U o＝EKε／2。
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。
其桥路输出电压U o＝KE ε。
三、需用器件与单元：主机箱(±4V、±15V、电压表)、应变式传感器实验模板、托盘砝码。
四、实验步骤：应变传感器实验模板简介：实验模板中的R1、R2、R3、R4 为应变片，没有文字标记的5 个电阻符号下面是空的，其中4 个组成电桥模型是为实验者组成电桥方便而设，图中的粗黑曲线表示连接线。
应变式传感器（电子秤传感器）已装于应变传感器模板上。
传感器中的4片应变片和加热电阻已连接在实验模板左上方的R1、R2、R3、R4 和加热器上。
传感器左下角应变片为R1；右下角为R2；右上角为R3；左上角为R4。
当传感器托盘支点受压时，R1、R3 阻值增加，R2、R4 阻值减小，可用四位半数显万用表2K 电阻档进行测量判别。
应变片单臂、半桥、全桥性能实验
• 其灵敏度系数为： • K= • 金属导体在受到应变作用时将产生电阻的变化，拉 伸时电阻增大，压缩时电阻减小，且与其轴向应变 成正比。金属导体的电阻应变灵敏度一般在2左右。
3、贴片式应变片应用
• 在贴片式工艺的传感器上普遍应用金属箔式应变片 ，贴片式半导体应变片（温漂、稳定性、线性度不 好而且易损坏）很少应用。一般半导体应变采用N 型单晶硅为传感器的弹性元件，在它上面直接蒸镀 扩散出半导体电阻应变薄膜（扩散出敏感栅），制 成扩散型压阻式（压阻效应）传感器。
4、箔式应变片的基本结构
在传感器的托盘上依次增加放置一只20g砝码尽量靠近托盘的中心点放置读叏相应的数显表电压值记下实验数据填入表1应变片单臂电桥性能实验数据5根据表1数据作出曲线并计算系统灵敏度svwv输出电压发化量w重量发化量和非线性误差myfs100式中m为输出值多次测量时为平均值不拟合直线的最大偏差
应变片单臂、半桥、全桥性能实验
(2)半导体的应变灵敏度：
• 主要取决于其压阻效应；dR/R<≈dρ⁄ρ。半导体材料之所以 具有较大的电阻变化率，是因为它有远比金属导体显著得 多的压阻效应。在半导体受力变形时会暂时改变晶体结构 的对称性，因而改变了半导体的导电机理，使得它的电阻 率发生变化，这种物理现象称之为半导体的压阻效应 。 不同材质的半导体材料在不同受力条件下产生的压阻效应 不同，可以是正（使电阻增大）的或负（使电阻减小）的 压阻效应。也就是说，同样是拉伸变形，不同材质的半导 体将得到完全相反的电阻变化效果。 • 半导体材料的电阻应变效应主要体现为压阻效应，其灵 敏度系数较大，一般在100到200左右。
单臂半桥全桥加负载重量值与输出电压记录
单臂半桥全桥加负载重量值与输出电压记录
【原创版】
目录
1.单臂直流电桥、半桥差动、全桥差动的输出电压公式
2.灵敏度公式
3.非线性误差公式
4.惠斯通电桥（单臂电桥）的工作原理
5.负载重量值与输出电压记录的关联
正文
一、单臂直流电桥、半桥差动、全桥差动的输出电压公式
1.单臂直流电桥输出电压公式：r1/r2 * rx / rs
2.半桥差动输出电压公式：u0e / 2
3.全桥差动输出电压公式：uoui - 2ud
二、灵敏度公式
1.单臂直流电桥灵敏度公式：suuo / (r/r)
2.半桥差动灵敏度公式：sve / 4
3.全桥差动灵敏度公式：siio(r/r)
三、非线性误差公式
1.非线性误差公式：f1m/yf * s100%
四、惠斯通电桥（单臂电桥）的工作原理
惠斯通电桥，又称单臂电桥，是一种可以精确测量电阻的仪器。
它由四个电阻臂（r1，r2，r3，r4）和一个检流计（g）组成。
通过调整电阻臂的比值，使检流计中的电流为零，从而得到待测电阻的值。
五、负载重量值与输出电压记录的关联
在实际应用中，电桥的输出电压会受到负载重量的影响。
负载重量的增加会导致电阻臂的电阻值发生变化，从而影响输出电压。
因此，在进行电桥测量时，需要记录负载重量值，以便在分析数据时考虑到这一因素。
半桥全桥报告
传感器原理与应用实践报告实验：应变片单臂、半桥、全桥性能实验一、实验目的：1、了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。
2、了解应变片半桥(双臂)工作特点及性能。
3、了解应变片全桥工作特点及性能。
二、实验仪器：主机箱中的土2V〜土10V(步进可调)直流稳压电源、土15V直流稳压电源、电压表；应变式传感器实验模板、托盘、石去码；4；位数显万用表(自备)。
三、基本原理：电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。
一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。
此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。
它可用丁能转化成变形的各种非电物理量的检测，如力、压力、加速度、力矩、重量等，在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。
1、箔式应变片单臂电桥实验原理图：图3-1应变片单臂电桥性能实验原理图图中R3 R6 R7为350Q固定电阻，R1为应变片；RW1和R8组成电桥调平■衡网络，E为供桥电源± 4V。
桥路输出电压Ug (1 /4)( △ R"R4)E= (1 /4)( △ R/ R)E= (1 /4)K £ E。
差动放大器输出为Vo。
2、应变片半桥原理：应变片基本原理参阅实验一。
应变片半桥特性实验原理如图3-2所示。
不同应力方向的两片应变片接入电桥作为邻边，输出灵敏度提高，非线性得到改善。
其桥路输出电压Ug(1 /2)( △ R/R)E= (1 /2)K £ E。
I/zx _______沦——u我——电压发n~ ' ----- +-I■:丫即i 圣动放大器]—---- ------------——n - T. E + o—图3-2应变片半桥特性实验原理图3、应变片全桥原理：应变片基本原理参阅实验一。