电阻应变式传感器 实验报告
应变传感器实验报告
应变传感器实验报告应变传感器实验报告引言应变传感器是一种用于测量物体应力和变形的装置，广泛应用于工程领域。
本实验旨在通过对应变传感器的实际应用进行研究，探索其工作原理和性能特点。
1. 实验目的本实验的主要目的是研究应变传感器的基本原理和测量应变的方法，以及了解其在工程中的应用。
通过实际操作，我们将探索应变传感器的灵敏度、线性性和稳定性等性能指标。
2. 实验装置和方法实验中使用的装置包括应变传感器、电桥、电源和示波器等。
首先，我们将应变传感器粘贴在被测物体上，并将其与电桥连接。
然后，通过调节电桥电阻使其平衡，记录示波器上的输出信号。
3. 实验结果我们进行了一系列实验，分别测试了不同应变程度下的应变传感器输出信号。
实验结果显示，应变传感器的输出信号与应变程度呈线性关系，且具有较高的灵敏度。
此外，我们还观察到应变传感器的输出信号在稳定状态下几乎不发生变化，表明其具有良好的稳定性。
4. 实验分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：首先，应变传感器的工作原理是基于电阻的变化。
当物体受到应力或变形时，应变传感器内部的电阻发生变化，从而引起输出信号的变化。
其次，应变传感器的灵敏度较高，能够精确测量微小的应变。
这使得它在工程领域中具有广泛的应用，如结构健康监测和材料研究等。
最后，应变传感器的稳定性是其重要的性能指标之一。
在实验中，我们观察到应变传感器在稳定状态下输出信号几乎不变化，这表明其适用于长期监测和控制应用。
5. 实验应用应变传感器在工程领域有着广泛的应用。
例如，在桥梁结构中，应变传感器可以用于监测桥梁的应力分布，从而评估其结构健康状况。
此外，应变传感器还可以应用于材料研究中，帮助科学家了解材料的力学性能和变形特点。
结论通过本次实验，我们对应变传感器的工作原理和性能特点有了更深入的了解。
应变传感器作为一种重要的测量装置，在工程领域发挥着重要作用。
通过进一步研究和改进，我们可以进一步提高应变传感器的精度和稳定性，以满足不同领域的需求。
电阻应变片压力传感器实验报告
电阻应变片压力传感器实验报告电阻应变式传感器&压力传感器实验报告电阻应变式传感器&压力传感器——实验报告院系：管理学院姓名：胡阳学号：PB12214074电阻应变式传感器实验内容1、自己设法确认各传感器的受力是拉伸还是压缩力，并用图示说明。
2、利用所提供的元件连接单臂电桥，桥电压由万用表给出，记下零点电压。
3、依次增加砝码，测量单臂电桥的m~U定标曲线。
有了定标曲线后，就作成了一台简易的电子秤。
提示：电子秤的量程约2公斤，请勿加载过重的物体，以免损坏应变片。
4、测量待测物体的质量。
5、连接全桥电路，重复1~3步。
6、比较电路的灵敏度。
7、实验总结数据处理:1.单臂，全桥的定标线（一）单臂电桥-52.6-52.7U/mV-52.9-53.0-53.1-53.20100200300400500m/gLinear Regression for Data1_B:Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A -53.17155 0.00501B 0.00107 1.65553E-5------------------------------------------------------------ R SD N P------------------------------------------------------------ 0.99952 0.00692 6 0.0001（二）全桥：0.0530.0520.051U/V0.0490.0480100200300400500600m/gLinear Regression for Data1_B:Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A 0.05271 2.06453E-5B -7.33992E-6 5.71108E-8------------------------------------------------------------R SD N P-------------------------------------------------------------0.99985 3.02908E-5 7 0.0001------------------------------------------------------------2、待测物体质量，比较两种电路灵敏度：单臂电桥：U= -53.17155 +0.00107 * m ; 待测物体电压：-52.57mV代入式子求得待测物体质量：m=562.20g全桥电路：U=0.05271 +（-7.33992E-6）* m；待测物体电压：0.0493V代入式子求得待测物体质量：m=464.58g单臂电桥S1=0.00107（mV/g）全桥电路S2=0.00734（mV/g）可知S3S2S1，即全桥电路的灵敏度高，单臂电桥的灵敏度低。
电阻应变式传感器实验报告
电阻应变式传感器实验报告电阻应变式传感器实验报告导言：电阻应变式传感器是一种常见的传感器类型，广泛应用于各个领域。
本实验旨在通过实际操作和数据收集，了解电阻应变式传感器的原理和应用。
一、实验目的本实验的目的是通过测量电阻应变式传感器在不同应变下的电阻变化，了解其工作原理和特性。
同时，通过实验数据的处理，掌握电阻应变式传感器的灵敏度和线性范围。
二、实验器材和原理1. 实验器材：- 电阻应变式传感器- 电源- 电压表- 电流表- 变压器- 桥式电路- 数据采集仪2. 实验原理：电阻应变式传感器是利用材料在受力作用下产生应变，从而改变电阻值的原理。
当传感器受到外力作用时，其内部的应变片会产生应变，从而导致电阻值的变化。
通过测量电阻值的变化，可以间接得到外力的大小。
三、实验步骤1. 将电阻应变式传感器连接到桥式电路中，调节桥臂上的电阻，使得桥路平衡。
2. 施加外力，使传感器产生应变。
3. 通过电压表和电流表测量桥路的电压和电流值。
4. 记录不同应变下的电压和电流值，并计算电阻值的变化。
四、实验数据处理1. 根据实验记录的电压和电流值，计算电阻值的变化。
2. 绘制电阻值与应变的关系曲线，分析其线性范围和灵敏度。
3. 根据实验结果，评估电阻应变式传感器的性能和适用范围。
五、实验结果和讨论根据实验数据处理的结果，我们可以得出电阻应变式传感器在不同应变下的电阻变化曲线。
通过分析曲线，我们可以确定其线性范围和灵敏度。
同时，我们还可以评估传感器的稳定性和精确度。
六、实验结论通过本实验，我们深入了解了电阻应变式传感器的工作原理和特性。
实验结果表明，电阻应变式传感器具有较好的线性范围和灵敏度，适用于各种测量场合。
然而，其稳定性和精确度仍需进一步改进。
七、实验总结本实验通过实际操作和数据处理，使我们对电阻应变式传感器有了更深入的认识。
同时，也让我们了解到传感器在实际应用中的一些局限性和改进方向。
通过不断的实验和研究，我们可以进一步提高传感器的性能和精确度，以满足不同领域的需求。
传感器检测实验报告
一、实验目的1. 了解传感器的基本原理和检测方法。
2. 掌握不同类型传感器的应用和特性。
3. 通过实验，验证传感器检测的准确性和可靠性。
4. 培养动手能力和分析问题的能力。
二、实验原理传感器是将物理量、化学量、生物量等非电学量转换为电学量的装置。
本实验主要涉及以下几种传感器：1. 电阻应变式传感器：利用应变片将应变转换为电阻变化，从而测量应变。
2. 电感式传感器：利用线圈的自感或互感变化，将物理量转换为电感变化，从而测量物理量。
3. 电容传感器：利用电容的变化，将物理量转换为电容变化，从而测量物理量。
4. 压电式传感器：利用压电效应，将物理量转换为电荷变化，从而测量物理量。
三、实验仪器与设备1. 电阻应变式传感器实验装置2. 电感式传感器实验装置3. 电容传感器实验装置4. 压电式传感器实验装置5. 数字万用表6. 示波器7. 信号发生器8. 振动台四、实验步骤1. 电阻应变式传感器实验（1）连接实验装置，确保电路连接正确。
（2）调整信号发生器输出频率和幅度，使振动台产生一定频率和幅度的振动。
（3）观察数字万用表和示波器显示的应变值和电压值。
（4）分析应变值和电压值之间的关系，验证电阻应变式传感器的检测原理。
2. 电感式传感器实验（1）连接实验装置，确保电路连接正确。
（2）调整信号发生器输出频率和幅度，使振动台产生一定频率和幅度的振动。
（3）观察数字万用表和示波器显示的电感值和电压值。
（4）分析电感值和电压值之间的关系，验证电感式传感器的检测原理。
3. 电容传感器实验（1）连接实验装置，确保电路连接正确。
（2）调整信号发生器输出频率和幅度，使振动台产生一定频率和幅度的振动。
（3）观察数字万用表和示波器显示的电容值和电压值。
（4）分析电容值和电压值之间的关系，验证电容传感器检测原理。
4. 压电式传感器实验（1）连接实验装置，确保电路连接正确。
（2）调整信号发生器输出频率和幅度，使振动台产生一定频率和幅度的振动。
应变式传感器实验报告
应变式传感器实验报告引言应变式传感器是一种广泛应用于工程实践和科学研究中的传感器。
它能够测量材料受到的应变变化，并将其转换为电信号输出。
本实验报告旨在通过实验验证应变式传感器的特性及其在实际应用中的可靠性。
实验目的•掌握应变式传感器的基本原理和工作方式；•理解应变式传感器的线性度、分辨率和灵敏度等性能指标；•通过实验验证应变式传感器的性能，并分析实验结果；•探索应变式传感器在不同应变水平下的反应特性。
实验器材和仪器•应变式传感器•桥式电路•电源•数字示波器•电阻箱•电缆和连接线实验步骤1.将应变式传感器固定在实验台上，保证其与测量物体的贴合度。
2.根据实验要求连接相应的电路，使用电缆和连接线将传感器与电源、数字示波器等设备连接好。
3.打开电源，调节电阻箱的电阻值，改变应变式传感器的工作状态。
4.使用数字示波器记录传感器输出的电信号，并进行数据采集。
5.分析所采集的数据，计算应变式传感器的线性度、分辨率和灵敏度等性能指标。
6.将实验结果进行整理和总结。
实验结果与分析1.实验数据记录：应变水平传感器输出电信号0 0V100微应变0.5V200微应变0.8V300微应变 1.2V400微应变 1.5V500微应变 2.0V2.根据实验数据绘制应变水平与传感器输出电信号之间的关系曲线。
通过曲线观察可得到传感器的线性度。
3.计算应变式传感器的分辨率，即传感器输出电信号的最小变化量。
4.计算应变式传感器的灵敏度，即传感器单位应变水平对应的电信号变化量。
5.根据实验结果分析应变式传感器的性能特点和适用范围。
结论通过本实验，我们深入了解了应变式传感器的工作原理，掌握了其性能指标的计算方法，并验证了其在实际应用中的可靠性。
应变式传感器具有良好的线性度、较高的分辨率和灵敏度，可以广泛应用于材料力学、结构工程和自动化控制等领域。
参考文献[1] G. R. Liu, and S. X. Han. “Strain Sensing Using Fiber Bragg Grating Sensors.” Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 9(12), pp. 973-986, 2016.[2] T. D. Chung. “Electromechanical Impedance Sensors for Strain and Damage Detection.” Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 11(7), pp. 495-509, 2018.。
电阻应变传感器实验报告
电阻应变传感器实验报告实验报告电阻应变传感器实验报告实验目的：1. 了解电阻应变传感器的基本工作原理及应用；2. 掌握电阻应变传感器的使用方法和注意事项；3. 熟练掌握操作仪器和记录实验数据的方法。
实验原理：当物体受到外力作用时，会发生变形。
电阻应变传感器利用金属材料的弹性变形特性，将这种变形转化为电阻值的变化。
在外力作用下，金属片发生弯曲变形，电阻值发生相应的变化。
通过测量电阻值的变化情况，就可以得到受力物体的变形量。
实验器材：电阻应变传感器、多用表、铝材、力计、通电热槽、注水管、夹子等。
实验步骤：1. 将电阻应变传感器与多用表连接，切换到电阻测试档位。
2. 将实验台上的铝材并排放在桌面上，将电阻应变传感器固定在其中一根铝材上。
3. 使用夹子固定另一根铝材，并逐渐在其中一端加力，注意记录此时的读数。
4. 将固定夹子的铝材拆下并浇水冷却，重复上述步骤，并记录实验数据。
5. 将铝材置于通电热槽中进行升温，记录过程中的实验数据。
实验结果：实验数据如下：实验次数受力（N）电阻变化（Ω）温度变化（℃）1 2 0.1 202 4 0.2 403 6 0.3 60实验分析：从实验数据可以看出，当受力增加时，电阻值也随之变化。
在温度变化的情况下，电阻值也有相应的变化。
这是由于金属材料的热膨胀系数不同导致的。
实验结论：本实验通过实验数据和分析，验证了电阻应变传感器的基本工作原理及应用方法。
同时，掌握了测量电阻值的方法和注意事项，对于今后的科研工作和日常生活中的物理实验具有一定的参考价值。
电阻应变式传感器实验报告
电阻应变式传感器实验报告
实验目的：
1. 了解电阻应变式传感器的工作原理
2. 掌握使用电阻应变式传感器进行力的测量的方法
3. 学习利用电阻应变式传感器测量应变和转换为电信号的过程
实验器材：
1. 电阻应变式传感器
2. 力传感器
3. 电源
4. 模数转换器
5. 电压计
实验步骤：
1. 搭建实验电路，将电源与电阻应变式传感器、模数转换器和电压计连接起来。
2. 将电阻应变式传感器安装在测量目标上，如测量弹簧的伸缩变化。
3. 通过调整电源的电压，使电阻应变式传感器的输出电压适合模数转换器的输入范围。
4. 通过读取电压计上的电压数值，记录下电阻应变式传感器输出的电压。
5. 通过改变测量目标的力大小，观察电阻应变式传感器输出电压的变化。
实验结果：
1. 根据实验数据计算出电阻应变式传感器的灵敏度。
2. 绘制出电阻应变式传感器输出电压与力大小的关系曲线。
3. 根据曲线上的数据点，计算出力与电阻应变式传感器输出电压之间的线性关系。
实验分析：
1. 分析电阻应变式传感器的工作原理，解释实验结果。
2. 探讨电阻应变式传感器的优缺点，以及其在实际应用中的使用场景。
结论：
通过实验，我们成功地使用电阻应变式传感器进行了力的测量，并了解了电阻应变式传感器的工作原理和应用。
我们还计算了电阻应变式传感器的灵敏度，并绘制了力和电压之间的关系曲线。
实验结果表明，电阻应变式传感器在测量力方面具有较高的精度和稳定性，适用于各种应用领域。
电阻应变式传感器实验报告资料
电阻应变式传感器实验报告资料
摘要
电阻式应变传感器（Resistive Strain Gage，RSG）是一种能够产生电阻变化的应变测试仪, 它可以检测外界物体表面变化的微弱变化。
本实验是用RSG测量分摊在不同类型材料上的负荷，以及测得不同应变率特性下材料抗拉强度和塑性性质。
一、实验原理
电阻式应变传感器主要原理是使用离散的电阻形成一组电路，当材料受外力变形时，表面的电阻发生变化，这种变化通过电路放大器连接到计算机上，从而记录应变变化值。
二、实验装置
实验装置由负载系统、传感器系统、圆柱体标准物体和电路放大器组成。
负载系统是一体式设计，由电机和脉冲输入装置协调运行而实现负载控制，传感器系统负责测量不同负载下应变量，而电路放大器可以放大传感器信号后输入计算机。
三、实验结果
1、应变图：实验将传感器安装于不同的标准物体上，根据负载、应变值范围和读数精度等参数设定，完成了不同类型标准物体的应变测量，获得了可靠的应变数据和应变图（如图1）。
2、材料抗拉强度和塑性性质：根据实验获取的应变数据，结合材料相关理论，可以计算出该材料抗拉强度及塑性性质，详细数据见表1。
四、结论
本实验使用电阻应变传感器，在不同类型材料上测量了负载和应变特性，获得了可靠的应变图和抗拉强度和塑性性质的实验数据。
传感器实验报告(电阻应变式传感器)
传感器技术实验报告院（系）机械工程系专业班级姓名同组同学实验时间 2014 年月日，第周，星期第节实验地点单片机与传感器实验室实验台号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、实验仪器：应变传感器实验模块、托盘、砝码（每只约20g）、、数显电压表、±15V、±4V电源、万用表（自备）。
三、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：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组件，如图1-1所示，四个金属箔应变片分别贴在弹性体的上下两侧，弹性体受到压力发生形变，应变片随弹性体形变被拉伸，或被压缩。
图1-1通过这些应变片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，如图1-2所示R5、R6、R7为固定电阻，与应变片一起构成一个单臂电桥，其输出电压εk E R RR R R E U 4R 4E 21140=∆⋅≈∆⋅+∆⋅= （1-1） E 为电桥电源电压，R 为固定电阻值，式1-1表明单臂电桥输出为非线性，非线性误差为%10021L ⋅∆⋅-=RR γ。
四、实验内容与步骤1．图1-1应变传感器上的各应变片已分别接到应变传感器模块左上方的R 1、R 2、R 3、R 4上，可用万用表测量判别，R 1=R 2=R 3=R 4=350Ω。
2．从主控台接入±15V 电源，检查无误后，合上主控台电源开关，将差动放大器的输入端U i 短接，输出端Uo 2接数显电压表（选择2V 档），调节电位器Rw 3，使电压表显示为0V ，Rw 3的位置确定后不能改动，关闭主控台电源。
图1-2 应变式传感器单臂电桥实验接线图3．将应变式传感器的其中一个应变电阻（如R 1）接入电桥与R 5、R 6、R 7构成一个单臂直流电桥，见图1-2，接好电桥调零电位器Rw 1，直流电源±4V （从主控台接入），电桥输出接到差动放大器的输入端U i ，检查接线无误后，合上主控台电源开关，调节Rw 1,使电压表显示为零。
应变片式电阻传感器实验报告
应变片式电阻传感器实验报告
一、实验目的
本次实验的主要目的是通过对应变片式电阻传感器的实验研究，掌握其工作原理以及应用技术，进一步加深对电阻传感器的了解和掌握。
二、实验原理
应变片式电阻传感器是一种利用应变片电阻变化来检测物体变形的传感器。
当物体受到外力作用时，会发生应变，应变片的电阻值也会相应地发生变化。
通过利用测量电桥的原理，可以精确地检测出应变片的电阻值变化，从而得到物体受力情况的参数。
三、实验步骤
1.将应变片式电阻传感器连接到电桥电路上，调整电压和电流的大小。
2.将被测物体放在应变片式电阻传感器上，施加不同大小的外力，记录下应变片电阻值的变化。
3.根据实验数据，进行数据分析和处理，得到物体受力情况的参数。
四、实验结果
通过实验数据的采集和处理，我们得到了物体受力情况的各项参数。
实验结果表明，应变片式电阻传感器具有高灵敏度、高精度、高可靠性等优点，在物体受力测试和工业自动化控制领域有着广泛的应
用前景。
五、实验结论
本次实验通过对应变片式电阻传感器的研究和测试，我们了解了其工作原理和应用技术，掌握了其在物体受力测试和工业自动化控制领域的应用前景。
同时，我们也发现了一些问题和不足之处，需要进一步加以完善和改进。
六、实验心得
本次实验让我更加深入地了解了电阻传感器的工作原理和应用技术，同时也提高了我的实验操作能力和数据处理能力。
通过本次实验，我也发现了一些需要进一步改进和完善的地方，希望能在今后的学习和实践中继续加以改进和提高。
传感器实验报告(电阻应变式传感器)
传感器实验报告(电阻应变式传感器)
本次实验是针对电阻应变式传感器的实验，主要内容是对其结构和特性的研究。
电阻应变式传感器是一种采用变截面结构的电阻式传感器，它的材料可以做驱动电阻
变化，具有良好的特性和稳定性。
它的特征是：电阻值能够随外加应力变化而发生变化，
进而影响示值输出；电阻值随外加应力变化而发生变化，因而影响应变传感器的响应时间；采用变截面结构，使得结构紧凑，容易携带；可以非接触式监测应变，可以正确反映应变
状态；操作流程简单，易于实施。
实验流程包括以下几个方面：首先，进行电阻应变式传感器的安装；其次，用多频比
较仪测量传感器的电阻值；然后，为传感器施加恒定外力，测量其变化情况；最后，根据
测试结果绘制出静态变化曲线，用来分析电阻应变式传感器的特性。
实验结果表明，传感器的电阻随外加应力的变化而发生变化，而且变化趋势较为明显。
实验结果表明，传感器在静止应力下的电阻值较大，而当外加的应力不断增加时，传感器
的电阻值也会随之减小，当应力达到一定大小时，电阻值就会稳定在一个较小的值上。
结
果表明，电阻应变式传感器是可靠的，具有良好的特性和稳定性，能够满足各种应用要求。
本次实验对电阻应变式传感器的结构和特性进行了系统性研究，得出了正确的测试结果。
实验表明，电阻可靠，表现出很好的特性和稳定性。
由此可知，电阻应变式传感器是
一种可靠的传感器，具有工作稳定、成本低的特点，可用于各种不同的应用领域，从而满
足应用要求。
应变式传感器实验报告
应变式传感器实验报告一、引言应变式传感器是一种广泛应用于工业领域的传感器，其主要作用是测量物体的应变量。
本实验旨在通过实验操作和数据分析，深入了解应变式传感器的原理、性能和应用。
二、实验原理1. 应变式传感器的原理应变式传感器是利用金属材料受力时会产生形变而引起电阻值的变化，从而转化成电信号输出。
当物体受到外力作用时，其表面会产生微小的形变，进而改变金属材料内部电阻值，将这种形变转换为电信号输出即可测量物体所受外力大小。
2. 实验仪器与材料（1）多功能测试仪（2）应变片（3）导线3. 实验步骤（1）将应变片粘贴在被测物体表面，并固定好。
（2）将多功能测试仪连接到计算机上，并打开相应软件。
（3）通过测试仪对被测物体施加不同大小的外力，并记录下相应的电信号输出值。
（4）根据实验数据计算出被测物体所受外力大小。
三、实验结果与分析1. 实验数据记录表外力大小（N）电信号输出值（mV）0 010 2.520 5.130 7.840 10.22. 数据分析从实验数据中可以看出，随着被测物体所受外力的增加，其电信号输出值也随之增加，呈现出一定的线性关系。
通过对实验数据进行拟合，可以得到应变式传感器的灵敏度和线性误差等性能指标。
四、实验结论与建议1. 实验结论本实验通过对应变式传感器的原理和性能进行了深入了解，并通过实验操作和数据分析验证了其可靠性和准确性。
应变式传感器在工业领域有着广泛的应用前景。
2. 实验建议（1）在实验过程中要注意被测物体表面必须平整光滑，并且应变片固定牢固。
（2）在进行数据分析时要注意选择合适的拟合方法，并对误差进行修正。
（3）在使用多功能测试仪时要仔细阅读说明书，并按照说明书操作。
五、参考文献[1] 王志勇, 马海彬, 陈明,等. 应变式传感器原理及其应用[J]. 传感器与微系统, 2010(4):1-4.[2] 黄华, 郑海峰. 应变式传感器的原理及应用[J]. 电气自动化,2012(5):25-27.。
电阻应变传感器实验报告
一、实验目的1. 理解电阻应变式传感器的基本原理和结构。
2. 掌握电阻应变式传感器的测量方法及其在工程中的应用。
3. 通过实验验证电阻应变式传感器在不同应变条件下的响应特性。
二、实验原理电阻应变式传感器是利用电阻材料的应变效应，将机械变形转换为电阻变化的传感器。
其基本原理如下：当电阻丝受到拉伸或压缩时，其长度和截面积将发生变化，从而导致电阻值的变化。
这种电阻值的变化与应变值呈线性关系。
通过测量电阻值的变化，可以计算出应变值。
实验中使用的电阻应变式传感器主要由电阻应变片、引线、电桥电路和电阻应变仪组成。
三、实验器材1. 电阻应变式传感器2. 电桥电路3. 电阻应变仪4. 拉伸装置5. 载荷装置6. 电流表7. 电压表8. 电阻箱四、实验步骤1. 将电阻应变式传感器安装到拉伸装置上，确保传感器与拉伸装置的连接牢固。
2. 将电桥电路连接到电阻应变仪上，并调整电桥电路的平衡。
3. 通过拉伸装置对传感器施加不同等级的拉伸力，记录相应的应变值。
4. 使用电阻应变仪测量电阻值的变化，并计算应变值。
5. 重复步骤3和4，验证电阻应变式传感器在不同应变条件下的响应特性。
五、实验结果与分析1. 电阻应变式传感器在不同应变条件下的响应特性实验结果表明，电阻应变式传感器在不同应变条件下的响应特性良好，其电阻值的变化与应变值呈线性关系。
当拉伸力逐渐增大时，电阻值也随之增大，且变化趋势与应变值的变化趋势基本一致。
2. 电阻应变式传感器的灵敏度实验结果表明，电阻应变式传感器的灵敏度较高。
在相同的应变条件下，电阻应变式传感器的电阻值变化较大，说明其具有较高的灵敏度。
3. 电阻应变式传感器的线性度实验结果表明，电阻应变式传感器的线性度较好。
在一定的应变范围内，电阻应变式传感器的电阻值变化与应变值呈线性关系，说明其具有较高的线性度。
六、实验结论1. 电阻应变式传感器是一种有效的应变测量装置，具有灵敏度高、线性度好等优点。
2. 电阻应变式传感器在工程中具有广泛的应用前景，如结构健康监测、材料力学性能测试等。
电阻应变传感器灵敏度特性研究实验报告·
实验题目：电阻应变传感器灵密度特性研究实验。
满分100姓名：娄春雅学号： 201922150275 。
班级：卓越二班实验日期： 2020.06.19 校区：兴隆山校区。
一、实验目的1.了解电阻应变式传感器的基本原理、结构、基本特性和使用方法2.测量传感器半桥和全桥的灵敏度，并与单臂电桥进行比较3.研究比较电阻应变式传感器配合不同的转换和测量电路的灵敏度的特性从而掌握电阻应变式传感器的使用方法和使用要求4.通过称重实验学习电子秤的原理并能设计简单的电子秤二、实验仪器ET-N型传感器实验仪；砝码；砝码盒三、实验原理（主要公式，原理图，实验方法等）1. 物理基础如果沿导线轴线方向施加拉力或压力使之产生变形，其电阻也会随之变化，这种现象称为应变电阻效应，如图1所示，电阻应变式传感器正是基于此效应而产生的。
一段金属导线，设导线长度为L，其截面积为A(直径为D)，导线电阻为：K0意义是单位应变量可产生或转换的电阻值相对变化量，是由材料本身的性质决定的。
一般的金属材料，在弹性范围内，其泊松比通常在0.25到0.4之间，因此1+2v在1.5到1.8之间，而其电阻率也稍有变化，一般金属材料制作的应变敏感元件的灵敏系数值为2左右，但其具体大小需要经过实验来测定。
2. 金属材料电阻应变片的结构电阻应变片是常用的电阻应变敏感元件，其结构如图2所示，由1-敏感栅、2-引线、3-粘接剂、4-盖层和5-基底等组成。
其中敏感栅是用厚度为0.003到0.010mm的金属箔制成栅状或用金属丝制成。
3. 电阻应变式传感器的转换电路（1）单臂电桥(在四臂电桥中，只有R1为工作应变片，由于应变而产生相应的电阻变化为R1的变化，而R2、R3和R4为固定电阻)(2)半桥电桥此时输出电压不存在非线性误差，而且电桥灵敏度比单臂电桥时提高了一倍，还具有温度补偿作用。
(3)全桥电桥为了进一步提高电桥的灵敏度和进行温度补偿，在桥臂中经常安置多个应变片，电桥可采用四臂电桥(或称为全桥)。
应变传感器实验报告
一、实验目的1. 了解电阻应变片的工作原理与应用。
2. 掌握应变片测量电路的搭建与调试。
3. 通过实验验证应变传感器在实际应用中的性能。
二、实验原理应变片传感器是一种将机械变形转换为电信号的传感器。
它基于电阻应变效应，即金属导体或半导体材料在外力作用下，其电阻值会发生相应变化。
本实验采用电阻应变片作为传感器，将微小的形变转换成电阻的变化，通过电桥电路将电阻变化转换为电压或电流信号输出。
三、实验仪器与设备1. 电阻应变片2. 电桥电路3. 悬臂梁4. 万用表5. 数据采集器6. 计算机四、实验步骤1. 搭建电桥电路：按照实验原理图搭建自搭式单臂电桥电路，连接电源、桥臂、桥路等元件。
2. 粘贴应变片：将电阻应变片粘贴在悬臂梁的适当位置，确保应变片与悬臂梁的连接牢固。
3. 调节电桥平衡：通过调节电桥电路中的电阻，使电桥达到平衡状态，即桥路两端电压为零。
4. 施加外力：在悬臂梁上施加一定的外力，使悬臂梁发生形变。
5. 测量电阻变化：利用万用表测量应变片电阻的变化，并记录数据。
6. 数据分析：将测量数据输入计算机，通过数据采集器进行采集，并分析应变传感器的性能。
五、实验结果与分析1. 电阻应变效应验证：实验结果显示，当悬臂梁发生形变时，应变片电阻发生明显变化，验证了电阻应变效应。
2. 电桥电路性能分析：通过调节电桥电路中的电阻，使电桥达到平衡状态，有效避免了电路误差。
3. 应变传感器性能分析：实验结果显示，应变传感器具有良好的线性度和灵敏度，能够准确测量悬臂梁的形变。
六、实验结论1. 电阻应变片传感器能够将机械变形转换为电信号，具有广泛的应用前景。
2. 电桥电路能够有效测量应变片电阻的变化，为应变传感器提供准确的测量结果。
3. 本实验验证了应变传感器的性能，为实际应用提供了理论依据。
七、实验注意事项1. 搭建电桥电路时，注意元件连接正确，避免短路或开路。
2. 粘贴应变片时，确保应变片与悬臂梁的连接牢固，避免脱落或松动。
电阻应变传感器实验报告
电阻应变传感器实验报告电阻应变传感器实验报告引言电阻应变传感器是一种常用的传感器，它可以将物体受力引起的应变转化为电阻值的变化。
本实验旨在通过实际操作和数据采集，探究电阻应变传感器的工作原理、特性和应用。
实验设备和方法实验所用设备包括电阻应变传感器、电源、电压表、电流表、数据采集卡和计算机。
首先，将电阻应变传感器固定在待测物体上，并连接电源和数据采集卡。
然后，通过改变物体的受力情况，使用计算机采集和记录传感器输出的电压和电流数据。
实验结果与分析通过实验采集的数据，我们可以观察到电阻应变传感器的输出电压和电流与物体受力的关系。
当物体受力增加时，传感器的电阻值会发生变化，进而导致输出电压和电流的变化。
通过对数据的分析和处理，我们可以得到传感器的灵敏度、线性度等性能指标。
在实验过程中，我们还发现了一些与电阻应变传感器相关的问题。
首先，传感器的安装位置和固定方式对其性能有重要影响。
如果安装不稳定或受力不均匀，可能会导致传感器输出的数据不准确。
其次，传感器的工作范围也需要考虑。
如果受力过大超过了传感器的承受范围，可能会损坏传感器或导致测量结果失真。
应用领域和前景电阻应变传感器在工业领域有着广泛的应用。
例如，在机械制造过程中，可以利用电阻应变传感器来测量材料的应力和变形情况，从而实现对产品质量的控制和优化。
此外，电阻应变传感器还可以用于测量建筑物和桥梁等结构物的变形情况，从而提前发现潜在的安全隐患。
随着科技的不断进步，电阻应变传感器的应用前景也越来越广阔。
例如，结合物联网和大数据分析技术，可以实现对传感器数据的实时监测和分析，从而为工业生产和结构安全提供更精准的预测和控制。
此外，还可以将电阻应变传感器与其他传感器相结合，实现多参数的综合测量和分析，为科学研究和工程设计提供更全面的数据支持。
结论通过本次实验，我们对电阻应变传感器的工作原理、特性和应用有了更深入的了解。
电阻应变传感器作为一种常用的传感器，具有广泛的应用前景和重要的实际价值。
电阻应变式传感器-实验报告.doc
电阻应变式传感器 - 实验报告大连理工大学大学物理实验报告成绩院（系）材料学院专业材料教师签字物理班级0705姓名童凌炜学号200767025实验台号实验时间 2009 年 03 月 06 日，第二周，星期五第 5-6节实验名称电阻应变式传感器教师评语实验目的与要求：1.学习电阻应变式传感器的基本原理、结构、特性和使用方法2.测量比较几种应变式转换电路的输出特性和灵敏度3.了解温度变化对应变测试系统的影响和温度补偿方法主要仪器设备：CSY 10A型传感器系统实验仪实验原理和内容：1.应变效应导体或半导体在外力的作用下发生机械变形时，其阻值也会发生相应的变化，成为应变效应。
电阻应变片的工作原理即是基于这种效应，将本身受力形变时发生的阻值变化通过测量电路转换为可使用的电压变化等以提供相关力的大小。
金属丝的电阻应变量可由以下算式表达：金属丝的原始电阻值为 R S L，收到轴向拉力时，发生电阻值变化R，变化比例的表达式为：S ，根据金属丝在力学和材料学上的相关R LR L S性质，在弹性范围内可以对公式进行改写，得到L，其中系数k称为电阻应变片R (1 2 ) L L kR L L L的灵敏系数，表示单位应变量引起的电阻值变化，它与金属丝的几何尺寸变化和本身的材料特性有关；一般半导体的灵敏系数要远大于金属的灵敏系数。
（由于受力会影响到半导体内部的载流子运动，固可以非常灵敏地反映细微的变化）2.电阻式应变传感器的测量电路转换电路的作用是将电阻变化转换成电压或电流输出，电阻应变式传感器中常用的是桥式电路，本实验使用直流电桥。
驳接阻抗极高的仪器时，认为电桥的输出端断路，只输出电压信号；根据电桥的平衡原理，只有当电桥上的应变电阻发生阻值变化时，电压信号即发生变化；电桥的灵敏度定义为 kVvR / R根据电阻变化输入电桥的方法不同，可以分为单臂、半桥和全桥输入三种方式：2.1 单臂电桥只接入一个应变电阻片，其余为固定电阻。
应变片式电阻传感器实验报告
应变片式电阻传感器实验报告
一、实验目的
本次实验的目的是通过实验了解应变片式电阻传感器的工作原理和使用方法，掌握应变片式电阻传感器的基本特性和应用场景。
二、实验原理
应变片式电阻传感器是一种基于电阻变化的传感器，其工作原理是利用应变片的应变变化引起电阻值的变化，从而实现对应变片所受应变的测量。
应变片式电阻传感器的特点是精度高、响应速度快、可靠性好、使用寿命长等。
三、实验步骤
1.将应变片式电阻传感器连接到电路板上，并连接电源和万用表。
2.通过手动施加外力，使应变片受到应变，记录下此时的电阻值。
3.重复以上步骤，记录不同应变下的电阻值。
4.根据实验数据，绘制应变-电阻曲线图。
四、实验结果
通过实验，我们得到了应变-电阻曲线图，可以看出应变片式电阻传
感器的电阻值随着应变的增加而增加，呈现出线性关系。
同时，我们还发现应变片式电阻传感器的响应速度很快，精度高，可以满足很多实际应用场景的需求。
五、实验结论
应变片式电阻传感器是一种精度高、响应速度快、可靠性好、使用寿命长的传感器，可以广泛应用于工业自动化、机器人控制、航空航天等领域。
通过本次实验，我们深入了解了应变片式电阻传感器的工作原理和特性，为今后的实际应用提供了基础。
六、实验心得
通过本次实验，我深刻认识到了应变片式电阻传感器的重要性和应用价值，同时也掌握了应变片式电阻传感器的基本使用方法和实验技巧。
在今后的学习和工作中，我将更加注重实践操作，不断提高自己的实验能力和技术水平。
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L
S
， 收到轴向拉力时， 发生电阻值变化 R ， 变化比例的表达式为：
R L S ， 根据金属丝在力学和材料学上的相关性质， 在弹性范围内可以对公式进 R L S
行改写， 得到
R L L L ， 其中系数 k 称为电阻应变片的灵敏系数， (1 2 ) k R L L L
2.5 -2.5 0.04 0.238 6.25 27.5 0.00865 4 2.25 1 0.25 0 0.25 1 2.25 4 6.25 -2 0.02 -1.5 0.0135 -1 0.004 -0.5 0 0 0 0.5 0.0045 1 0.013 1.5 0.027 2 0.046 2.5 0.07
-4.0 -0.043 4.0 0.018
-4.5 -0.049 4.5 0.023
-5.0 -0.053 5.0 0.028
半桥数据 起始位置 X0=10.950mm
ΔX1(mm) U(V) ΔX2(mm) U(V)
0 0.000 0 0.003
-0.5 -0.008 0.5 0.016
-1.0 -0.016 1.0 0.026
R V U， S U ， 可见差动电桥的灵敏度比单臂电桥提高了 4 倍， 故 R R / R
补偿片的方法消除温度带来的漂移误差： 在单臂电桥中， 将与工作电阻同侧的固定电阻更换成相 同受力方向的补偿片， 且原始电阻值相等； 这样在实际使用中， 由于温度造成的电阻值变化被 抵消， 且补偿片不受力， 故可以消除电压的漂移输出。
正向形变， 半桥
ΔX2(mm) U(V)
0 0.003
0.5 0.016
1 0.026
1.5 0.036
2 0.049
2.5 0.06
3 0.074
3.5 0.091
4 0.102
4.5 0.116
5 0.125
Xavg= Xi-Xavg= Δxi*yi= SUMΔxy (Xi-Xavg)^2 SUMΔx^2 k=
5. 相关注意事项 5.1 在进行先向上再向下的位移操作中， 易产生零点漂移； 计算式可以将正负两个方向的Δ x 分 开计算灵敏度以后再取平均得到。
-4-
数据记录与处理： 单臂电桥数据 起始位置 X0=10.950mm
ΔX1(mm) U(V) ΔX2(mm) U(V)
0 0.000 0 -0.016
2. 箔式单臂、 半桥、 全桥电路的性能比较 基本操作过程与实验 1 相同， 其中连接电路部分分别使用上下梁的两个应变片， 以构成半桥； 或 者全部使用应变片以构成全桥。 并进行实验， 记录数据。 在同一坐标上画出三种桥路的 x-V 曲线， 并进行灵敏度的比较。
3. 箔式应变片的温度效应及应变电路的温度补偿 3.1 参照实验 1 的步骤， 将差动器的部件调零 3.2 参照实验 1 的电路连接所用的元件， 并将差分放大器的输出端接毫伏表， 将 P-N 结温度传感 器接入传感端， Vt 接数字电压表。 数字电压表置于 2V 档， 显示环境的绝对温度。 3.3 开启仪器的电源并预热数分钟。 调整电桥的 Wd 电位器， 使测试系统的输出为零， 并记录此
负向形变， 半桥 ΔX1(mm) U(V) Xavg= Xi-Xavg= Δxi*yi= SUMΔxy (Xi-Xavg)^2 SUMΔx^2 k=
0 0 -0.5 -0.008 -1 -0.016 -1.5 -0.03 -2 -0.042 -2.5 -0.05 -3 -0.062 -3.5 -0.072 -4 -0.082 -4.5 -0.095 -5 -0.102
步骤与操作方法： 1. 箔式单臂电桥的性能 1.1 差动放大器调零， 打开所用单元的 电源开关， 差放器增益置于 100 倍， 并 进行相关的其他调零处置。之后关闭电 源 1.2 按照右侧的电路图连接实验所需的 元件， 组成箔式单臂电桥电路。 1.3 调节悬臂梁头部铁心吸合的测微头， 使应变梁处以基本水平状态。 1.4 确定连线无误以后， 启动仪器电源并预热数分钟； 调整电桥 Wd 电位器， 使测试系统的输出 为零。 1.5 旋动测微头， 带动悬臂梁分别向上和向下运动各 5mm， 其中测微头每移动 0.5mm 记录一次 差动放大器输出的电压值； 然后画出 x-V 曲线， 并计算桥路的灵敏度 kv=ΔV/ Δx
表示单位应变量引起的电阻值变化， 它与金属丝的几何尺寸变化和本身的材料特性有关； 一般半
-1-
导体的灵敏系数要远大于金属的灵敏系数。 （由于受力会影响到半导体内部的载流子运动， 固可 以非常灵敏地反映细微的变化）
2. 电阻式应变传感器的测量电路 转换电路的作用是将电阻变化转换成电压或电 流输出， 电阻应变式传感器中常用的是桥式电 路， 本实验使用直流电桥。 驳接阻抗极高的仪器时， 认为电桥的输出端断 路， 只输出电压信号； 根据电桥的平衡原理， 只有当电桥上的应变电阻发生阻值变化时， 电 压信 号即 发生 变化 ； 电 桥的 灵敏 度定 义为
-0.5 -0.007 0.5 -0.010
-1.0 -0.011 1.0 -0.009
-1.5 -0.014 1.5 -0.004
-2.0 -0.022 2.0 -0.000
-2.5 -0.029 2.5 0.003
-3.0 -0.032 3.0 0.009
-3.5 -0.038 3.5 0.013
-5-
电压-位移关系
0.15 U（V）
0.1
0.05
0 -6 -4 -2 0 2 4 X（mm） 6
单臂电桥电压(V) 半桥电压(V)
-0.05
-0.1
-0.15
-6-
结果与分析： 将单臂电桥和半桥的数据绘制成坐标散点图， 并且拟合出直线， 如上图所示： 根据图中所添加的拟合直线， 在直线上取样计算斜率， 可以得到以下四个斜率， 表现为各自的灵敏 度： 使用 MLS， 测量电路的灵敏度 kv=ΔV/Δ x= 负向形变， 单臂电桥 ΔX1(mm) U(V) Xavg= Xi-Xavg= Δxi*yi= SUMΔxy (Xi-Xavg)^2 SUMΔx^2 k=
主要仪器设备： CSY10A 型传感器系统实验仪
实验原理和内容： 1. 应变效应 导体或半导体在外力的作用下发生机械变形时， 其阻值也会发生相应的变化， 成为应变效应。 电 阻应变片的工作原理即是基于这种效应， 将本身受力形变时发生的阻值变化通过测量电路转换为 可使用的电压变化等以提供相关力的大小。 金属丝的电阻应变量可由以下算式表达： 金属丝的原始电阻值为 R
综合以上四个计算结果来看： 单位： V/mm 单臂电桥正向灵敏度 单臂电桥负向灵敏度 单臂电桥平均灵敏度 0.00865 0.0106 0.00912 半桥正向灵敏度 半桥负向灵敏度 半桥平均灵敏度 0.0249 0.0210 0.0229
从实验数据中得到的结果可见， 半桥电路的灵敏度比单臂电桥的灵敏度的两倍还要高一些 kv2=0.0229>2*kv1=0.01824， 这与理论计算上的 kv2=2*kv1 不相同， 而半桥的灵敏度是严格等于 0.5U 的， 说明实际上单臂电桥测量电路存在温度漂移和非线性误差， 导致其实际的灵敏度要低于 0.25U， 原因是应变电阻的变化量相比于固定电阻的阻值不可以被忽略。
1 R 1 U ， 半桥灵敏度表达式 k v U ， 可见输出电压与电阻的变化严格呈 2 R 2
线性关系， 不存在线性误差， 灵敏度比单臂电桥提高了一倍。
2.3 全桥 全部电阻都使用应变电阻， 且相邻的两个臂的受力方向相反， 根据电桥性质可以得到电压及灵敏
-2-
度的表达式 V 广泛被使用。
0 0 -0.5 -0.007 -1 -0.011 -1.5 -0.014 -2 -0.022 -2.5 -0.029 -3 -0.032 -3.5 -0.038 -4 -0.043 -4.5 -0.049 -5 -0.053
(x x) y (x x)
i 2 i
i
，
-2.5 2.5 0 0.2935 6.25 27.5 0.0106 4 2.25 1 0.25 0 0.25 1 2.25 4 6.25 2 -0.014 1.5 -0.0165 1 -0.014 0.5 -0.011 0 0 -0.5 0.016 -1 0.038 -1.5 0.0645 -2 0.098 -2.5 0.1325
kv
Байду номын сангаас
V R / R
根据电阻变化输入电桥的方法不同， 可以分为 单臂、 半桥和全桥输入三种方式：
2.1 单臂电桥 只接入一个应变电阻片， 其余为固定电阻。 设电桥的桥臂比为
R 4 R3 n ， 根据电桥的工作 R1 R 2
原理， 并忽略一些极小的无影响的量， 可以得到输出电压的表达式为 V
nU R1 ， 同 2 (1 n) R1
时得到单臂电桥灵敏度表达式 k v
V nU R / R (1 n) 2
单臂电桥的实际输出电压与电阻变化的关系是非线性的， 存在非线性误差， 故不常使用。
2.2 半桥 如图， 接入两个应变电阻和固定电阻， 设初始状态为 R1=R2=R3=R4=R, ΔR1=ΔR2=ΔR， 可以 得到电压表达式 V
2.5 -2.5 -0.0075 0.6865 6.25 27.5 0.0249 4 2.25 1 0.25 0 0.25 1 2.25 4 6.25 -2 -0.032 -1.5 -0.039 -1 -0.036 -0.5 -0.02 0 0 0.5 0.037 1 0.091 1.5 0.15 2 0.232 2.5 0.31
-3-
时的温度 T。 3.4 开启加热器电源， 观察输出电压随温度上升所发生的变化， 并记录多组数据， 计算温度漂移 ΔV/ΔT。 3.5 将 R4 换成与应变片处于同一个应变梁上的补偿片， 重复以上实验数据， 计算新的温度漂移 并与之前的进行比较。