电阻应变片三种测试电路性能比较实验

位移 （mm） 单臂 输出 (V) 半桥 输出 （V） 全桥 输出 (V)
0.5
0.015
0
灵 敏 度
0
0
0
实验步骤
3、确认接线无误后开启仪器电源，调整电桥 WD电位器，使测试系统输出为零。
-
0.000
IN
+
电压表
WD
+4V -4V
调 零
增 益
实验步骤
4、旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下运 动，以水平状态下输出电压为零，向上和向下移动各 5mm，测微头每移动0.5mm记录一个差动放大器输出电 压值并填入报告表格，根据表中所测数据计算灵敏度 K，K= V/X,并在坐标图上做出X-V关系曲线。
实验原理
在悬臂梁的正反面贴有应变片电阻。利用这四 个应变片电阻可构成三种测量电路。当在应变梁的 自由端加力时，产生弯曲变形。粘贴在表面的电阻 应变片也随之变形，从而阻值也偏离初值。若将应 变片电阻构成电桥测试电路，电桥的输出电压与所 加力之间的关系就是应变特性。
E R E U0 K 单臂直流电桥的输出表达式为： 4 R 4 E R E 半桥直流电桥的输出表达式为：U 0 K 2 R 2 R EK 全桥直流电桥的输出表达式为：U 0 E R
位移 （mm） 单臂 输出 (V) 半桥 输出 （V） 全桥 输出 (V)
0.5
0.015 0.03
0
灵 敏 度
0
0
0
实验步骤
+4V R Wb 全桥电路 -4V R1 R4 + 差放 电压表 V
R2
R3
测量电路原理图
R1
R4
电压表
+
IN
WD +4V
调 零 -4V
增 益
实验步骤
4、旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下运 动，以水平状态下输出电压为零，向上和向下移动各 5mm，测微头每移动0.5mm记录一个差动放大器输出电 压值并填入报告表格，根据表中所测数据计算灵敏度 K，K= V/X,并在坐标图上做出X-V关系曲线。
位移 （mm） 单臂 输出 (V) 半桥 输出 （V） 全桥 输出 (V)
0.5
0.015
0
灵 敏 度
0
0.03 0.06
0
0
实验步骤
5、撰写实验报告 实验报告： 1、绘出实验原理图，并加以说明。 2、列出实验条件，整理测试数据，并在同一坐标图上， 分别绘出三种桥式测量电路的特性曲线U0=f(x)。 3、求取各种测量电路的灵敏度，并结合特性曲线分析 不同测量电路的特点及线性度。
增 益
实验步骤
3、确认接线无误后开启仪器电源，调整电桥 WD电位器，使测试系统输出为零。
-
0.000
IN
+
电压表
WD
+4V -4V
调 零
增 益
实验步骤
4、旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下运 动，以水平状态下输出电压为零，向上和向下移动各 5mm，测微头每移动0.5mm记录一个差动放大器输出电 压值并填入报告表格，根据表中所测数据计算灵敏度 K，K= V/X,并在坐标图上做出X-V关系曲线。
15V电源 开关 + 电压表 0000
IN
调零
增益
实验步骤
2、如图2将实验部件用实验线连接成测试桥 路。直流激励源为±4V，R接入应变片。测微头 装于悬臂梁前端的永久磁钢上，并调节使应变梁 处于基本水平状态。
+4V R1 R´
差放
电压表
V
R Wb R2
全桥电路
+
+
R3
-4V
图2
电压表
+
IN
WD
调 零
实验设备
悬臂梁测 微仪 振动平台测微仪
百度文库
电阻式传感器
悬臂横梁
差动变压器 副边线圈
电容式传感器
差动变压器 原边线圈
永久磁钢 差动变压器 铁芯
差动变压器 副边线圈
实验步骤
1、运算放大器调零：开启仪器电源,差动放大器 增益约100（顺时针方向旋到底）,“＋、－” 输入端用实验线对地短路。输出端接数字电 压表，用“调零”电位器调整差动放大器输 出电压为零，然后拔掉实验线。调零后电位 器位置不要变化。