应变片实验报告范本

实验课程名称：_感测技术

实验项目名称金属箔式应变片——性能测试与应用实验实验成绩

实验者专业班级组别

同组者XXX 实验日期xx年x月x日

一、.实验目的

◇了解不同电桥的特性和实现方法：

1. 直流单臂电桥特性

2 .直流双臂电桥（半桥）特性

3. 直流四臂电桥（全桥）特性

4. 了解金属箔式应变片的基本应用。

二、实验基本原理

电阻应变片式传感器是利用电阻应变片将物体的

形变转换为电阻变化的传感器，传感器的构造由在弹性

元件上粘贴电阻应变敏感元件构成，其工作原理是基于

应变效应。

电阻应变片虽然可以将应变转换为电阻变化，但由于应变引起的电阻变化量非常小，不利于直接检测和显示，常常需要借助辅助电路将应变片电阻的变化转换成电压/电流信号，经调制、放大、解调、滤波等变换环图1电桥测量电路

节后，再进行观测和处理。在应变片众多的测量电路中，应用最广的是非平衡电桥。它具有灵敏度高、测量范围宽、电路结构简单、精度高、容易实现温度补偿等特点。其基本电路如图1所示：

三、主要仪器设备

传感器综合实验台 YL-2100 一台

应变传感器实验模块;应变式传感器－电子秤、砝码、数显表、±15V 电源、±5V 电源。

四、实验内容，实验数据等记录

1．金属箔式应变片输出性能标定 — 直流单臂电桥

（1）按图2所示，组成单臂桥的电路结构，利用电桥单元、调零网络、直流电源和差分放大器上的接线插口，用导线连接好测量线路。

（2）接通电源，将实验仪上的直流双电源开关打到±４v 档，预热数分钟。然后，调整电桥平衡电位器W1，使

电压表指示为零，且逐步将电压表量程转换到2V 或200mV 档。

图2 单臂电桥测量电路

（3）在应变传感器的托盘上放置一只砝码（20克），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200g 砝码加完。记下实验结果填入表，关闭电源。 单臂桥

输出电压与重

量关系数据记录

（4）根据实验测量结果，并作出V —W 关系曲线。

直流 单臂 重量（克） 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

输出V （mV ）

（5）根据实验测量结果，计算出单臂桥灵敏度S=ΔV/ΔX

S=ΔV/ΔW =

思考题：

单臂电桥时，作为桥臂的电阻应变片应选用：(1)正(受拉)应变片(2)负(受压)应变片(3)正、负应变片均可以。

答：

2．金属箔式应变片输出性能标定 — 直流半桥

按图3半桥的电路结构，用导线连接好测量线路。并保持实验项目一时差放的平衡与增益不变。并调整电桥平

衡电位器RW1，使电压表指示为零。在托盘上分别放置砝码，读取并记录数显表数值。

图3 直流半桥测量电路

半桥输出电压与重量关系数据记录

根据实验测量结果，并作出V —X 关系曲线

直流 半桥

重量（克）

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

输出V （mV ）

根据实验测量结果，计算出半桥灵敏度S=ΔV/ΔX

S=ΔV/ΔW=

思考题：

1、 桥路测量时存在非线性误差，是因为：(1)电桥测量原理上存在非线性误差？(2)应变片

应变效应是非线性的？(3)零点偏移？

答：

3．金属箔式应变片输出性能标定 — 直流全桥

按图4全桥的电路结构，用导线连接好测量线路。并保持实验项目一时差放的平衡与增益不变。并调整电桥平

衡电位器RW1，使电压表指示为零。在托盘上分别放置砝码，读取并记录数显表数值。

图4 直流全桥测量电路

全桥输出电压与重量关系数据记录

根据实验测量结果，并作出V —X 关系曲线

直流 半桥 重量（克）

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

输出V （mV ）