实验三__应变片全桥性能实验

实验三应变片全桥性能实验

一、实验目的：了解应变片全桥工作特点及性能。掌握测量方法。

二、基本原理：应变片基本原理参阅实验一。应变片全桥特性实验原理如图3—1所示。应变片全桥测量电路中，将应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，其桥路输出电压Uo≈(△R／R)E＝KεE。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性得到改善。

图3—1应变片全桥性能实验接线示意图

三、需用器件和单元：主机箱中的±2V～±10V（步进可调）直流稳压电源、±15V直流稳压电源、电压表；应变式传感器实验模板、托盘、砝码。

四、实验步骤：

将实验数据填入表3作出实验曲线并进行灵敏度和非线性误差计算。实验完毕，关闭电源

五、实验结果及分析

位移（mm）0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 -2.5 -3.0

电压（mv）0 -0.03 -0.07 -0.10 -0.14 -0.17 -0.20

位移（mm）-3.5 -4.0 -4.5 -5.0 -5.5

电压（mv）-0.23 -0.27 -0.30 -0.34 -0.37

位移（mm）0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

电压（mv）0.01 0.05 0.09 0.13 0.18 0.23 0.27

位移（mm） 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5

电压（mv）0.32 0.36 0.41 0.46 0.51

最小二乘法拟合如图所示

由此可知灵敏度为0.07935，经计算最大非线性误差为0.039mv，线性度为7.69%。

六、实验心得

实验中应变梁的自由端产生负位移后，重新回到位移原点时，其电压值并不为零，这体现了传感器的迟滞。迟滞误差在本次拟合中修正了。