应变片实验
应变片单臂、半桥、全桥性能实验
表3 全桥性能实验数据பைடு நூலகம்
重量(g) 电压(mV)
0 0
7、根据表3实验数据作出实验曲线， 计算灵敏度S＝ΔV/ΔW，非线性误差δ。
五、思考题
• 1、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：（1）对边（2）邻边。 • 2、应变片全桥性能实验测量中，当两组对边（ R1、R3为对边）电阻值R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。为什么？ • 3、根据实验单臂、半桥和全桥输出时的灵敏度和 非线性度，从理论上进行分析比较。经实验验证 阐述理由（注意：单臂、半桥和全桥中的放大器 增益必须相同）。
• 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Uo≈(1／2)(△R／R)E＝(1／2)KεE 。
8、应变片全桥特性实验原理图
• 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。
式中：dL/L为导体的轴向应变量εL; dr/r为导体的横向应变量εr
由材料力学得：εr= - μεL 代入上式
式中：μ为材料的泊松比，大多数金属材料的泊松比为0.3～0.5 左右；负号表示两者的变化方向相反。
说明电阻应变效应主要取决于它的几何应变（几何效 应）和本身特有的导电性能（压阻效应）。
2、应变灵敏度
• 金属箔式应变片是在用苯酚、环氧树脂等绝缘材料的基 板上，粘贴直径为0.025mm左右的金属丝或金属箔制成
应变片实验报告
应变片实验报告
实验名称：应变片实验
实验目的：通过应变片实验，研究材料在受力过程中的应变情况。
实验原理：
应变片是一种用于测量物体受力时产生的应变的传感器。
其原理基于电阻应变效应，即应变片在受力作用下会发生微小形变，从而改变其电阻值。
通过测量电阻值的变化，可以获知材料的应变情况。
实验仪器和材料：
1. 应变片
2. 电流源
3. 万用表
实验步骤：
1. 将应变片粘贴在需要测量应变的材料表面。
2. 将电流源与应变片相连，调整电流源的输出电流。
3. 使用万用表测量应变片上的电阻值。
4. 在材料上施加不同的受力，记录电阻值随受力变化的情况。
5. 根据电阻值的变化计算应变大小。
实验结果：
根据实验数据记录的电阻值随受力变化的情况，可以得到应变片的应变曲线。
根据应变曲线可以分析材料在受力过程中的应
变行为，如线性弹性应变、屈服应变等。
根据测得的电阻值变化，还可以计算出材料的应变量。
实验结论：
通过应变片实验，可以获知材料在受力过程中的应变情况，并分析材料的力学性能。
应变片作为一种常用的力学测试传感器，具有灵敏度高、测量精度高等优点，在工程领域有着广泛的应用。
应变片性能实验
实验一 应变传感器的性能研究一、实验类型：验证性实验。
二、实验目的1. 观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式；2. 测试应变梁变形的应变输出；3. 验证单臂、半桥、全桥测量电桥的输出关系，比较不同桥路的功能。
三、实验内容1. 设计并实现应变传感器的测试桥路；2. 测量单臂、半桥、全桥测量电桥的输出，记录数据、绘制关系曲线，并分析。
四、实验原理1. 本实验说明箔式应变片及单臂直流电桥的原理和工作情况。
应变片是最常用的测力传感元件。
当用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面，当测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。
通过测量电路，转换成电信号输出显示。
电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，当电桥平衡时，桥路对臂电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻R1、R2、R3、R4中，电阻的相对变化率分别为ΔR1/R1、ΔR2/R2、ΔR3/ R3、ΔR4/R4，当使用一个应变片时，∑∆=RRR ；当二个应变片组成差动状态工作，则有2RR R∆=∑；用四个应变片组成二个差动对工作，且R1= R2 = R3 = R4 = R ，4RR R∆=∑。
由此可知，单臂，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。
2. 已知单臂、半桥和全桥的R ∑分别为ΔR/R 、2ΔR/R 、4ΔR/ R 。
根据戴维南定理可以得出测试电桥的输出电压近似等于1/4E R ⋅⋅∑，电桥灵敏度//Ku V R R =∆，于是对应于单臂、半桥和全桥的电压灵敏度分别为1/4E 、1/2E 和E 。
由此可知，当E 和电阻相对变化一定时，电桥及电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。
五、实验要求1. 熟悉CSY 系统传感器实验系统；2. 能自行设计实现应变式传感器的测量桥路；3. 掌握应变式传感器的各种测量电路的性能。
六、实验仪器设备主机箱中的±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。
实验一应变片单臂电桥性能实验
实验一应变片单臂电桥性能实验
实验一：应变片单臂电桥性能实验
实验设备：
1. 应变片：选择合适的应变片，并保证其表面干净、光滑。
2. 悬挂支架：用于固定应变片。
3. 变压器：提供所需的电源电压。
4. 电压表：用于测量电压值。
5. 多用表：用于测量电阻、电流等参数。
实验步骤：
1. 将应变片固定在悬挂支架上，使其能够受到外力引起的变形。
2. 将应变片连接到单臂电桥电路中，其中三个电阻分别为R1、R2、R3。
3. 通过调节R3的阻值，使得电桥平衡，即电桥两个输出端的
电压为零。
4. 测量R3的阻值。
5. 给电桥施加一定的外力，观察电桥的输出电压变化情况。
6. 根据电桥输出电压的变化，计算应变片的应变值。
实验原理：
应变片是一种可以将外力作用下的应变转化为电阻变化的器件。
在单臂电桥电路中，由于应变片的变形导致其电阻值发生变化，从而引起电桥不平衡，产生输出电压。
通过调节R3的阻值，
使得电桥平衡，即电桥两个输出端的电压为零，可以得到应变片的相对电阻变化量。
根据此相对电阻变化量，可以计算出应变片的应变值。
实验注意事项：
1. 应保证应变片的表面光滑，并且避免应变片受到过大的外力导致破坏。
2. 在进行电桥平衡调节时，应谨慎调节R3的阻值，以避免短路或断路的情况发生。
3. 在测量电桥输出电压变化时，应注意观察其变化趋势，并保证测量的准确性。
4. 在计算应变值时，应根据实验所使用的应变片的特性曲线进行计算，以获得更为准确的结果。
实验2：应变片全桥性能实验
实验2 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。
二、基本原理：1. 应变片的基本原理：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。
它可用于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。
2. 应变片的电阻应变效应：所谓电阻应变效应是指具有规则外形的金属导体或半导体材料在外力作用下产生应变而其电阻值也会产生相应地改变，这一物理现象称为“电阻应变效应”。
以圆柱形导体为例：设其长为：L 、半径为r 、材料的电阻率为ρ时，根据电阻的定义式得：2ρρπ==g L L R A r ..................(1-1) 当导体因某种原因产生应变时，其长度L 、截面积A 和电阻率ρ的变化为dL 、dA 、dρ相应的电阻变化为dR 。
对式（1—1）全微分得电阻变化率 dR/R 为：2ρρ=-+dR dL dr d R L r ..................(1-2) 式中：dL/L 为导体的轴向应变量εL ; dr/r 为导体的横向应变量εr 。
由材料力学知识可得：εL = - μεr ..................(1-3)式中：μ为材料的泊松比，大多数金属材料的泊松比为0.3～0.5左右；负号表示两者的变化方向相反。
将式（1-3）代入式（1-2）得：()12ρμερ=++dR d R ..............(1-4)，该式说明电阻应变效应主要取决于它的几何应变（几何效应）和本身特有的导电性能。
3. 半导体的应变灵敏度：主要取决于其压阻效应；dR/R<≈dρ⁄ρ。
实验一_应变片单臂特性实验
实验一应变片单臂特性实验一、实验目的：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。
二、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变形转换成电阻的变化，再通过测量电路进一步将电阻的改变转换成电压或电流信号输出。
可用于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、应变片的电阻应变效应所谓电阻应变效应是指具有规则外形的金属导体或半导体材料在外力作用下产生应变而其电阻值也会产生相应地改变，这一物理现象称为“电阻应变效应”。
以圆柱形导体为例：设其长为：L、半径为r、材料的电阻率为ρ时，根据电阻的定义式得（1—1）当导体因某种原因产生应变时，其长度L、截面积A和电阻率ρ的变化为dL、dA、dρ相应的电阻变化为dR。
对式（1—1）全微分得电阻变化率dR/R为：（1—2）式中：dL/L为导体的轴向应变量εL; dr/r为导体的横向应变量εr由材料力学得：εL= - μεr (1—3)式中：μ为材料的泊松比，大多数金属材料的泊松比为0.3----0.5左右；负号表示两者的变化方向相反。
将式（1—3）代入式（1—2）得：（1—4）式（1—4）说明电阻应变效应主要取决于它的几何应变（几何效应）和本身特有的导电性能（压阻效应）。
2、应变灵敏度它是指电阻应变片在单位应变作用下所产生的电阻的相对变化量。
(1)、金属导体的应变灵敏度K：主要取决于其几何效应；可取（1—5）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。
(2)、半导体的应变灵敏度：主要取决于其压阻效应；dR/R<≈dρ⁄ρ。
应变片黏贴实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解应变片的工作原理和测量应变的机制。
2. 掌握应变片粘贴的基本步骤和注意事项。
3. 通过实验验证应变片粘贴的准确性和可靠性。
二、实验原理应变片是一种将机械应变转换为电阻变化的传感器。
其基本原理是基于电阻应变效应，即当金属导体或半导体材料在外力作用下产生应变时，其电阻值也会发生相应的变化。
应变片通常由金属丝或金属箔制成，通过粘贴在需要测量的结构上，当结构受到外力作用时，应变片随之产生形变，从而改变其电阻值，通过测量电路将电阻变化转换为电压或电流信号，从而实现对应变的测量。
三、实验仪器1. 应变片（金属箔式）2. 粘贴剂3. 打磨机4. 砂纸5. 酒精棉6. 粘贴工具7. 测量电路8. 数字多用表（DMM）四、实验内容1. 应变片准备- 检查应变片的外观，确保无划痕、裂纹等缺陷。
- 使用数字多用表测量应变片的电阻值，确保其阻值符合实验要求。
2. 构件表面处理- 选择合适的构件作为实验对象，确保其表面平整、光滑。
- 使用打磨机对构件表面进行打磨，去除油漆、氧化层和污垢。
- 使用砂纸对打磨后的表面进行精细打磨，确保表面光滑。
3. 应变片粘贴- 将应变片放置在处理好的构件表面上，确保其位置准确。
- 使用酒精棉清洁应变片和构件表面的粘贴区域。
- 在应变片背面滴上适量的粘贴剂，确保粘贴剂均匀分布。
- 将应变片粘贴在构件表面上，确保其与构件紧密贴合。
- 使用粘贴工具对粘贴好的应变片进行按压，确保其牢固粘贴。
4. 测量电路搭建- 按照实验要求搭建测量电路，包括应变片、电阻、电源、放大器等。
- 将应变片接入测量电路，确保连接正确。
5. 实验测试- 对构件施加不同大小的力，观察应变片的电阻值变化。
- 使用数字多用表测量应变片的电阻值，记录实验数据。
- 分析实验数据，验证应变片粘贴的准确性和可靠性。
五、实验结果与分析1. 实验结果- 通过实验，观察到应变片的电阻值随着构件受力的增加而增大，符合电阻应变效应的原理。
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。
传感器(第四版)实验应变片粘贴试验
粘贴剂选择
选择合适的粘贴剂，如502胶水、双面胶等，以保证粘贴效果。
粘贴工艺
按照正确的粘贴工艺进行操作，先清洁被测物体表面，然后均匀涂 胶，最后将应变片贴于指定位置。
应变片电阻的变化规律
1 2 3
应变片电阻变化与受力关系
当被测物体受到外力作用时，应变片电阻值会发 生变化，其变化量与受力大小成正比。
灵敏度影响因素
应变片灵敏度受多种因素影响，如粘贴剂、应变片类型、温度等。在 实验过程中应选择高灵敏度的应变片并注意控制其他影响因素。
04
实验总结与思考
应变片粘贴试验的注意事项
清洁工作
粘贴位置
在粘贴应变片之前，需要确保被测物体的 表面清洁，无油污、尘埃等杂质，以保证 应变片的粘贴效果和测量的准确性。
用于将应变片粘贴到试 件上。
用于打磨试件表面，提 高粘贴效果。
用于固定试件和应变计。
02
实验步骤
试件准备
01
02
03
试件材料
选择合适的试件材料，如 金属、塑料等，确保其具 有足够的强度和稳定性。
试件尺寸
根据实验需求，确定试件 的大小和形状，以满足测 试要求。
表面处理
对试件表面进行清洁处理， 去除油污、杂质等，保证 粘贴质量。
智能化处理
通过与计算机技术结合，实现数据 的实时处理、分析和预警功能，提 高监测系统的智能化水平。
多参数测量
为了更全面地了解被测物体的状态， 可以同时测量多种参数，如温度、湿
度等，以提供更全面的信息。
THANKS
感谢观看
生物医学应用
在人体骨骼、肌肉等生物组织中，应变片的粘贴可以用于 监测生理变化、运动状态等，为医学研究和治疗提供帮助 。
应变片实验报告
应变片实验报告引言：应变片是一种常见的用于测量物体应变的传感器。
它们可以在各种领域中应用，如结构工程、材料研究和机械设计等。
本实验旨在通过进行一系列实验，探究应变片的基本原理、测量方法以及应用前景。
实验一：应变片的基本原理应变片是一种金属薄膜传感器，利用金属材料在受力作用下发生应变的特性来进行测量。
在实验中我们选取了常见的金属材料，如铜和铝，制备了应变片，并在实验设备中对其施加压力，观察应变片的变化。
实验结果显示，当应变片受到受力作用时，其形状发生微小变化，从而引起电阻值的变化。
这是因为金属材料的应变会改变其电阻值，进而反映在应变片中，我们可以通过测量电阻值的变化来间接获取物体的应变情况。
实验二：应变片的测量方法在实验二中，我们探究了应变片的测量方法，并尝试使用应变片测量不同物体在受力情况下的应变程度。
实验中我们选取了不同形状和材质的物体，如横梁和钢筋，通过将应变片粘贴在物体的特定位置，再施加一定的受力，以模拟真实工况。
实验结果表明，应变片对物体的应变情况具有高度的灵敏度和准确性。
通过测量应变片的电阻变化，我们可以获取物体在受力作用下的应变变化情况。
同时，不同形状和材质的物体在受力情况下会有不同的应变响应，这为我们在实际工程中的应用提供了一定的参考。
实验三：应变片的应用前景应变片因其高灵敏度和广泛的应用领域，在工程和科研中有着广泛的前景。
在实验三中，我们重点探讨了应变片在结构工程中的应用。
实验结果显示，通过将应变片粘贴到各种结构物上，我们可以实时监测物体在受力情况下的应变情况，从而评估结构物的稳定性和安全性。
这对于桥梁、建筑物和航天器等关键设施的设计和维护具有重要意义。
同时，应变片还可用于材料研究和机械设计中，帮助科学家和工程师更好地了解材料的变形行为和机械受力情况。
结论：本实验通过一系列的实验研究，系统探究了应变片的基本原理、测量方法以及应用前景。
实验结果表明，应变片是一种准确、灵敏且广泛应用于工程和科研领域的传感器。
实验三应变片全桥性能实验
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1.掌握全桥应变测量电路的工作原理及使用方法。
2.了解全桥测量电路的非线性误差及其补偿方法。
3.学会用静态应变仪测量试件的应变。
二、实验原理应变片全桥性能实验主要通过搭建全桥应变测量电路，利用应变片感受试件应变，并利用静态应变仪进行测量。
全桥测量电路由四个应变片组成，其中两个为工作应变片，两个为补偿应变片。
工作应变片感受试件的应变，补偿片则用于补偿温度引起的误差。
通过全桥测量电路，可将试件的应变转换成电信号输出。
三、实验步骤1.准备实验设备：试件、全桥应变片、静态应变仪、绝缘胶带、万能表。
2.搭建全桥应变测量电路：将四个应变片粘贴在试件上，组成全桥电路。
使用万能表检查电路的正确性。
3.安装补偿片：选择与工作片相同型号和规格的应变片作为补偿片，粘贴在试件附近的适当位置，以补偿温度引起的误差。
4.连接静态应变仪：将全桥应变测量电路的输出端连接到静态应变仪的输入端。
5.开始测量：打开静态应变仪，设置合适的测量范围，开始测量试件的应变。
6.分析实验数据：记录实验数据，分析全桥测量电路的非线性误差及其补偿方法。
7.整理实验器材：完成实验后，将所有设备恢复原状，整理实验器材。
四、实验结果与分析1.实验结果：记录实验中测得的应变值，与理论值进行比较，分析误差。
2.结果分析：对实验数据进行线性拟合，分析全桥测量电路的非线性误差。
如果误差较大，需要考虑补偿方法。
常见的补偿方法有温度补偿和电桥平衡补偿。
温度补偿可以通过粘贴温度传感器来实现，以监测环境温度的变化。
电桥平衡补偿可以通过调整电桥的电阻值来实现，以使电桥在零载条件下达到平衡状态。
五、结论通过本次实验，我们掌握了全桥应变测量电路的工作原理及使用方法，了解了全桥测量电路的非线性误差及其补偿方法，并学会了用静态应变仪测量试件的应变。
这些技能和方法对于工程实践中的结构健康监测和损伤识别具有重要的应用价值。
应变片单臂、半桥、全桥性能实验
1、将托盘安装到传感器上
2、测量应变片的阻值
• 当传感器的托盘上无重物时，分别测量应变片R1、R2、R3 、R4的阻值。在传感器的托盘上放置10只砝码后再分别测量 R1、R2、R3、R4的阻值变化，分析应变片的受力情况（受 拉的应变片：阻值变大，受压的应变片：阻值变小。）。
3、实验模板中的差动放大器调零
• 关闭主机箱电源，按示意图接线，将±2V～±10V可调电源调 节到±4V档。检查接线无误后合上主机箱电源开关，调节实验 模板上的桥路平衡电位器RW1，使主机箱电压表显示为零；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)，读取相应的数显表电压值，记下实验数据填入表2 。
表3 全桥性能实验数据
重量(g) 电压(mV)
0 0
7、根据表3实验数据作出实验曲线， 计算灵敏度S＝ΔV/ΔW，非线性误差δ。
五、思考题
• 1、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：（1）对边（2）邻边。 • 2、应变片全桥性能实验测量中，当两组对边（ R1、R3为对边）电阻值R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。为什么？ • 3、根据实验单臂、半桥和全桥输出时的灵敏度和 非线性度，从理论上进行分析比较。经实验验证 阐述理由（注意：单臂、半桥和全桥中的放大器 增益必须相同）。
式中：dL/L为导体的轴向应变量εL; dr/r为导体的横向应变量εr
由材料力学得：εr= - μεL 代入上式
式中：μ为材料的泊松比，大多数金属材料的泊松比为0.3～0.5 左右；负号表示两者的变化方向相反。
说明电阻应变效应主要取决于它的几何应变（几何效 应）和本身特有的导电性能（压阻效应）。
应变片粘贴实验报告
应变片粘贴实验报告应变片粘贴实验报告引言：应变片是一种用于测量物体应变的传感器，广泛应用于工程领域。
为了研究应变分布情况，我们进行了应变片粘贴实验。
本实验旨在探究不同条件下应变片的粘贴效果，并分析其对测量结果的影响。
材料与方法：1. 实验材料：- 应变片：选用了常见的金属薄片应变片。
- 胶水：使用了两种不同类型的胶水，A型和B型。
- 实验样品：选择了一块金属板作为实验样品。
2. 实验步骤：- 清洁样品表面：使用洗涤剂和无尘布清洁金属板表面，确保无灰尘、油脂等污染物。
- 准备应变片：将应变片从包装中取出，用无尘布擦拭干净。
- 粘贴应变片：将胶水均匀涂抹在应变片背面，然后将其粘贴在金属板上。
- 加压固定：使用适当的工具对应变片进行加压固定，确保胶水能够充分黏合。
- 等待干燥：根据胶水的要求，等待一定时间使其干燥。
实验结果与讨论：1. 胶水类型的影响：我们分别使用了A型和B型胶水进行实验，并对比了它们的粘贴效果。
结果显示，A型胶水在粘贴后能够更好地与金属板表面结合，胶水与应变片之间的粘合度更高，因此应变片更加牢固。
而B型胶水在粘贴后容易出现脱落现象，对测量结果的准确性产生了一定的影响。
2. 清洁度的影响：实验中，我们对金属板表面进行了清洁处理，以确保无灰尘、油脂等污染物。
结果显示，清洁度对应变片的粘贴效果有着重要影响。
在清洁度较高的情况下，应变片与金属板的接触更加紧密，胶水能够更好地与金属板结合，从而提高了应变片的粘贴质量。
3. 加压固定的影响：在实验中，我们使用了适当的工具对应变片进行加压固定。
结果显示，加压固定对应变片的粘贴效果有着显著影响。
适当的加压能够使胶水充分填充应变片与金属板之间的空隙，提高粘合度，从而增强应变片的粘贴牢固性。
结论：通过本次实验，我们得出以下结论：1. 胶水类型对应变片的粘贴效果有着重要影响，选择合适的胶水能够提高应变片的粘贴质量。
2. 清洁度对应变片的粘贴效果有着重要影响，保持金属板表面的清洁能够提高应变片的粘贴质量。
电阻应变片特性实验
目录
• 实验目的 • 实验材料 • 实验步骤 • 实验结果分析 • 实验总结与展望
01
实验目的
了解电阻应变片的工作原理
电阻应变片是一种用于测量应变的传感器，其工作原理基于 导体电阻随机械应变的性质。当导体受到外力作用时，其电 阻值会发生变化，通过测量电阻的变化可以推算出应变的大 小。
应变片的电阻变化与所受应变呈线性关系，通过测量电阻的变化可以推算出应变的 大小。
应变片的种类繁多，根据不同的应用场景和测量需求，可以选择不同类型的应变片， 如金属箔式应变片、薄膜式应变片等。
测量仪器
测量仪器是用于测量电阻应变片 电阻变化的设备，通常采用电桥
或恒流源电路。
测量仪器需要具备高精度、低噪 声、稳定性好等特点，以确保实
验结果的准确性和可靠性。
常见的测量仪器有数字万用表、 示波器、信号发生器和放大器等。
试件
试件是用于产生应变和应力的 实验装置，其材料、形状和尺 寸等因素将直接影响实验结果。
试件需要具备足够的强度和刚 度，以确保在实验过程中不会 发生变形或损坏。
根据实验要求，可以选择不同 类型和规格的试件，如拉伸试 件、压缩试件、弯曲试件等。
应变片选择
根据实验要求选择合适规 格和灵敏度的电阻应变片。
应变片粘贴
将应变片粘贴在试件上， 确保粘贴平整、无气泡， 并按照标记的中心点进行 定位。
测量系统连接与校准
测量仪器的选择
根据实验需求选择合适的测量仪器，如电桥箱、数据采集仪等。
连接线路
按照仪器说明书正确连接线路，确保测量系统的稳定性和准确性。
详细描述
通过实验数据分析，我们发现应变片 的灵敏度较高，即电阻值对应变的变 化率较大。这使得应变片在测量应变 时具有较高的精度和响应速度。
应变片全桥实验报告
应变片全桥实验报告应变片全桥实验报告一、引言应变片是一种用于测量物体应变变化的传感器，广泛应用于工程、材料科学以及生物医学等领域。
本实验旨在通过应变片全桥实验，探究应变片的工作原理、测量方法以及应变片在不同应变条件下的性能表现。
二、实验原理1. 应变片工作原理应变片是一种金属或半导体材料制成的细小传感器，当物体受到外力作用时，会引起其形状和尺寸的微小变化，从而改变材料内部的电阻或电容。
应变片全桥利用应变片的电阻变化来测量物体的应变程度。
2. 应变片全桥电路应变片全桥电路由四个应变片组成，分别连接在电桥的四个臂上。
其中两个应变片处于拉伸状态，另外两个处于压缩状态。
当物体受到外力作用时，拉伸和压缩的应变片的电阻值会发生变化，从而导致电桥的电势差发生变化。
3. 应变片的测量方法通过测量电桥的电势差变化，可以计算出应变片的应变程度。
常用的测量方法有电压法和电流法。
电压法通过测量电桥两端的电压差来计算应变片的应变值，而电流法则通过测量通过电桥的电流大小来计算应变片的应变值。
三、实验步骤1. 搭建应变片全桥电路根据实验要求，搭建应变片全桥电路，确保电桥的四个臂上分别连接了四个应变片。
2. 调整电桥平衡通过调节电桥上的可变电阻，使得电桥平衡，即电桥两端的电势差为零。
3. 施加外力在已搭建好的电桥上施加外力，可以通过拉伸或压缩物体来引起应变片的应变变化。
4. 测量电势差变化使用电压表或电流表，测量电桥两端的电势差变化。
记录不同外力条件下的电势差值。
5. 计算应变值根据测得的电势差值，利用已知的公式计算应变片的应变值。
四、实验结果与分析根据实验数据，我们可以绘制应变片的应变-电势差曲线。
通过分析曲线的趋势，可以得出以下结论：1. 应变片的应变与电势差呈线性关系，即应变越大，电势差变化越大。
2. 应变片的灵敏度与材料的选择有关，不同材料的应变片具有不同的灵敏度。
3. 在一定应变范围内，应变片的灵敏度基本稳定，超过该范围后，灵敏度会下降。
应变片实验报告
一、实验目的1. 了解应变片的工作原理和性能特点。
2. 掌握应变片在电桥电路中的应用。
3. 学习如何通过电桥电路测量应变片的电阻变化。
4. 分析应变片的线性度、灵敏度等性能指标。
二、实验原理应变片是一种将力学量（如应力、应变等）转换为电阻变化的传感器。
其工作原理基于应变片材料的电阻应变效应，即当材料受到外力作用时，其电阻值会发生相应的变化。
本实验采用金属箔式应变片，通过电桥电路将应变片的电阻变化转换为电压输出。
三、实验器材1. 金属箔式应变片2. 电桥电路3. 测量电路4. 稳压电源5. 数字多用表6. 负载（砝码）7. 支架四、实验步骤1. 将金属箔式应变片粘贴在支架上，确保其受力均匀。
2. 搭建电桥电路，将应变片接入电桥电路中。
3. 调整电桥电路，使电桥处于平衡状态。
4. 在应变片上施加不同大小的力，观察电桥电路输出电压的变化。
5. 记录不同力值下电桥电路的输出电压。
6. 分析应变片的线性度、灵敏度等性能指标。
五、实验结果与分析1. 线性度分析通过实验数据，绘制应变片电阻值与应变值的关系曲线，观察曲线的线性度。
实验结果表明，金属箔式应变片的线性度较好，满足实际应用需求。
2. 灵敏度分析计算应变片在不同应变值下的电阻变化率，即灵敏度。
实验结果表明，金属箔式应变片的灵敏度较高，能够有效地将力学量转换为电阻变化。
3. 温度影响分析观察应变片在不同温度下的电阻变化，分析温度对应变片性能的影响。
实验结果表明，金属箔式应变片对温度的敏感性较高，需要考虑温度补偿。
六、实验结论1. 金属箔式应变片是一种将力学量转换为电阻变化的传感器，具有较好的线性度和灵敏度。
2. 电桥电路能够有效地将应变片的电阻变化转换为电压输出，适用于实际应用。
3. 需要考虑温度对应变片性能的影响，采取相应的补偿措施。
七、实验拓展1. 研究不同类型应变片的性能特点，比较其优缺点。
2. 探讨应变片在不同领域的应用，如力传感器、位移传感器等。
电阻应变片粘贴实验报告
电阻应变片粘贴实验报告电阻应变片粘贴实验报告引言：电阻应变片是一种常用的测量应变的传感器。
在工程实践中，电阻应变片的粘贴质量对于应变测量结果的准确性至关重要。
本实验旨在通过实际操作，探究电阻应变片的粘贴方法与技巧，并对其影响因素进行分析。
实验材料与方法：1. 实验材料：电阻应变片、粘合剂、清洁剂、擦拭纸、酒精棉球等。
2. 实验仪器：电阻应变片粘贴机、电阻应变片测量仪。
实验过程：1. 准备工作：将电阻应变片粘贴机调整至适当温度，准备好实验所需材料。
2. 清洁表面：使用清洁剂和酒精棉球清洁被测物体表面，确保无灰尘、油脂等杂质。
3. 涂抹粘合剂：将粘合剂均匀涂抹在电阻应变片的粘贴面上，注意避免使用过多的粘合剂。
4. 粘贴电阻应变片：将已涂抹粘合剂的电阻应变片轻轻贴在被测物体表面，确保贴合紧密，无气泡。
5. 压实与固化：使用粘贴机对电阻应变片进行压实，使其与被测物体表面充分接触，并等待粘合剂固化。
实验结果与讨论：1. 粘贴质量对测量结果的影响：电阻应变片的粘贴质量直接影响应变测量结果的准确性。
若粘合剂涂抹不均匀或粘贴不紧密，会导致应变测量结果存在误差。
2. 粘合剂选择：在实验中，我们尝试了不同类型的粘合剂，包括胶水、双面胶等。
结果表明，胶水在粘贴过程中易产生气泡，而双面胶则能够更好地保证粘贴质量。
3. 表面清洁与处理：被测物体表面的清洁与处理对于电阻应变片的粘贴至关重要。
在实验中，我们发现清洁剂和酒精棉球的使用能够有效去除表面的杂质，提高粘贴质量。
4. 粘贴机的作用：粘贴机在实验中起到了压实和固化的作用。
通过对电阻应变片的压实，能够使其与被测物体表面充分接触，提高粘贴质量。
结论：通过本次实验，我们深入了解了电阻应变片的粘贴方法与技巧，并对其影响因素进行了分析。
实验结果表明，粘贴质量对于应变测量结果的准确性至关重要。
在实际应用中，我们应选择合适的粘合剂，并注意清洁被测物体表面，以确保电阻应变片的粘贴质量。
应变片实验报告
传感器实验-——-金属箔式应变片:单臂、半桥、全桥比较【实验目得】了解金属箔式应变片，单臂单桥得工作原理与工作情况。
验证单臂、半桥、全桥得性能及相互之间关系。
【所需单元及部件】直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬臂梁称重传感器、砝码、一片应变片、电压/频率表、电源，重物加在短小得圆盘上。
【旋钮初始位置】直流稳压电源打到±2Ｖ挡,电压/频率表打到2V挡,差动放大增益最大.【应变片得工作原理】当金属丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值将发生变化,这种现象称为金属得电阻应变效应。
设有一根长度为Ｌ、截面积为S、电阻率为ρ得金属丝，在未受力时,原始电阻为(１－1）当金属电阻丝受到轴向拉力F作用时,将伸长ΔL，横截面积相应减小ΔS,电阻率因晶格变化等因素得影响而改变Δρ，故引起电阻值变化ΔＲ。
对式(1-1)全微分,并用相对变化量来表示，则有:(1-2)【测量电路】应变片测量应变就是通过敏感栅得电阻相对变化而得到得。
通常金属电阻应变片灵敏度系数K 很小,机械应变一般在1０×１0－6～３000×1０－６之间，可见,电阻相对变化就是很小得。
例如,某传感器弹性元件在额定载荷下产生应变-6，应变片得电阻值为,灵敏度系数Ｋ=2,则电阻得相对变化量为1０—6=0、００２，电阻变化率只有0、２％。
这样小得电阻变化，用一般测量电阻得仪表很难直接测出来,必须用专门得电路来测量这种微弱得电阻变化。
最常用得电路为电桥电路。
（a)单臂(b)半桥(ｃ）全桥图1—1 应变电桥直流电桥得电压输出当电桥输出端接有放大器时,由于放大器得输入阻抗很高,所以,可以认为电桥得负载电阻为无穷大，这时电桥以电压得形式输出。
输出电压即为电桥输出端得开路电压,其表达式为(1-3)设电桥为单臂工作状态，即为应变片,其余桥臂均为固定电阻。
当感受应变产生电阻增量时,由初始平衡条件得,代入式(1—3)，则电桥由于产生不平衡引起得输出电压为（1－４）对于输出对称电桥，此时,Ｒ´，当臂得电阻产生变化，根据式（1-4)可得到输出电压为(1—5)对于电源电桥，，´,当R1臂产生电阻增量时，由式(１-４）得(１-６)对于等臂电桥，当得电阻增量时,由式(1—10)可得输出电压为(１—7)由上面三种结果可以瞧出，当桥臂应变片得电阻发生变化时,电桥得输出电压也随着变化。
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实验一应变片实验
一、实验目的：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。
二、基本原理：
1、应变片的电阻应变效应
所谓电阻应变效应是指具有规则外形的金属导体或半导体材料在外力作用下产生应变而其电阻值也会产生相应地改变，这一物理现象称为“电阻应变效应”。
根据电阻的定义式得
（1—1）
当导体因某种原因产生应变时，其长度L、截面积A和电阻率ρ的变化为dL、dA、dρ相应的电阻变化为dR。
对式（1—1）全微分得电阻变化率dR/R为：
（1—2）
由材料力学得：εL= - μεr (1—3)
式中：μ为材料的泊松比，大多数金属材料的泊松比为0.3～0.5左右；负号表示两者的变化方向相反。
将式（1—3）代入式（1—2）得：
（1—4）
式（1—4）说明电阻应变效应主要取决于它的几何应变（几何效应）和本身特有的导电性能（压阻效应）。
2、测量电路
为了将电阻应变式传感器的电阻变化转换成电压或电流信号，在应用中一般采用电桥电路作为其测量电路。
电桥电路具有结构简单、灵敏度高、测量范围宽、线性度好且易实现温度补偿等优点。
基本电路如图1—2（a）、（b）、（c）所示。
（a）单臂（b）半桥（c）全桥
图1—2 应变片测量电路
（a）、单臂
Uo＝U①－U③
＝〔(R4＋△R4)／(R4＋△R4＋R3)－R1／(R1＋R2)〕E
＝｛〔（R1＋R2）（R4＋△R4）－R1（R3＋R4＋△R4）〕／〔（R3＋R4＋△R4）（R1＋R2）〕｝E 设R1＝R2＝R3＝R4，且△R4／R4＝ΔR／R＜＜1，ΔR／R＝Kε。
则Uo≈(1／4)(△R4／R4)E＝(1／4)(△R／R)E＝(1／4)Kε E
(b)、双臂(半桥)
同理:Uo≈(1／2)(△R／R)E＝(1／2)Kε E
(C)、全桥
同理:Uo≈(△R／R)E＝Kε E
6、箔式应变片单臂电桥实验原理图
图1—3 应变片单臂电桥实验原理图
图中R1、R2、R3为350Ω固定电阻，R4为应变片； W1和r组成电桥调平衡网络，供桥电源直流±4V。
桥路输出电压Uo≈(1／4)(△R4／R4)E＝(1／4)(△R／R)E＝(1／4)Kε E 。
三、需用器件与单元：机头中的应变梁的应变片、测微头；显示面板中的F/V表(或电压表)、±2V～±10V步进可调直流稳压电源；调理电路面板中传感器输出单元中的箔式应变
1位数显万用表（自备）。
片、调理电路单元中的电桥、差动放大器；4
2
四、需用器件与单元介绍：
1、图1—4调理电路面板中的电桥单元。
图中：
⑴菱形虚框为无实体的电桥模型(为实验者组桥参考而设，
无其它实际意义)。
⑵R1=R2=R3=350Ω是固定电阻，为组成单臂应变和半桥应变
而配备的其它桥臂电阻。
⑶W1电位器、r电阻为电桥直流调节平衡网络，W2电位器、
C电容为电桥交流调节平衡网络。
图1—4电桥面板图
2、图1—5为差动放大器原理图与调理电路中的差动放大器单元面板图。
图1—5 差动放大器原理与面板图
图中：左图是原理图，A是差动输入的放大器；右图为面板图。
五、实验步骤：
1位数显万用表2kΩ电阻档测量所有
1、在应变梁自然状态（不受力）的情况下，用4
2
应变片阻值；在应变梁受力状态（用手压、提梁的自由端）的情况下，测应变片阻值，观察一下应变片阻值变化情况(标有上下箭头的4片应变片纵向受力阻值有变化；标有左右箭头的2片应变片横向不受力阻值无变化，是温度补偿片)。
如下图1—7所示。
图1—7观察应变片阻值变化情况示意图
2、差动放大器调零点：按下图1—8示意接线。
将F／V表(或电压表)的量程切换开关切换到2V档，合上主、副电源开关，将差动放大器的增益电位器按顺时针方向轻轻转到底后再逆向回转一点点(放大器的增益为最大，回转一点点的目的：电位器触点在根部估计会接触不良)，调节差动放大器的调零电位器，使电压表显示电压为零。
差动放大器的零点调节完成，关闭主电源。
图1—8 差放调零接线图
3、应变片单臂电桥特性实验：
图1—9 应变片单臂电桥特性实验原理图与接线示意图
⑵检查接线无误后合上主电源开关，当机头上应变梁自由端的测微头离开自由端（梁处于自然状态，图1—7机头所示）时调节电桥的直流调节平衡网络W1电位器，使电压表显示为0或接近0。
⑶在测微头吸合梁的自由端前调节测微头的微分筒，使测微头的读数为10mm左右（测微头微分筒的0刻度线与测微头轴套的10mm刻度线对准）；再松开测微头支架轴套的紧固螺钉，调节测微头支架高度使梁吸合后进一步调节支架高度，同时观察电压表显示绝对值尽量为最小时固定测微头支架高度（拧紧紧固螺钉，图1—9机头所示）。
仔细微调测微头的微分筒使电压表显示值为0（梁不受力处于自然状态），这时的测微头刻度线位置作为梁位移的相对0位位移点。
首先确定某个方向位移，以后每调节测微头的微分筒一周产生0.5mm位移，根据表1位移数据依次增加0.5mm并读取相应的电压值填入表1中；然后反方向调节测微头的微分筒使电压表显示0V（这时测微头微分筒的刻度线不在原来的0位位移点位置上，是由于测微头存在机械回程差，以电压表的0V为标准作为0位位移点并取固定的相对位移ΔX 消除了机械回程差），再根据表1位移数据依次反方向增加0.5mm并读取相应的电压值填入表1中。
⑷根据表1数据画出实验曲线并计算灵敏度S＝ΔV/ΔX（ΔV输出电压变化量，ΔX位移变化量）和非线性误差δ(用最小二乘法)。
实验完毕，关闭电源。
4、应变片半桥电桥特性实验：
（1）检查接线无误后合上主电源开关，实验步骤同3.
图2—2 应变片半桥实验原理图与接线示意图表2 应变片半桥电桥特性实验数据：
5. 应变片全桥电桥特性实验
（1）检查接线无误后合上主电源开关，实验步骤同3.
图3—2 应变片全桥特性实验原理图与接线示意图表3应变片全桥电桥特性实验数据：。