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,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压= EKε/4。

U o1

三、实验仪器和设备:主机箱(±4V、±15V、电压表、应变式传感器实验模板、 1位数显万用表(自备。 托盘、砝码、4 2

1 应变片单臂电桥性能实验安装、接线示意图

图

四、实验内容和步骤: 应变传感器实验模板说明:

实验模板中的R1、R2、R3、R4为应变片,没有文字标记的5个电阻符号下面是空的,其中4个组成电桥模型是为实验者组成电桥方便而设,图中的粗黑曲线表示连接线。

1、根据图1〔应变式传感器(电子秤传感器已装于应变传感器模板上。传感器中4片应变片和加热电阻已连接在实验模板左上方的R1、R

2、R

3、R4和加热器上。传感器左下角应变片为R1;右下角为R2;右上角为R3;左上角为R4。当传感器托盘支点受压时,R1、R3阻值增加,R2、R4阻值减小,可用四位半数显万用进行测量判别。常态时应变片阻值为350Ω,加热丝电阻值为50Ω左右。〕安装接线。

2、放大器输出调零:将图1实验模板上放大器的两输入端口引线暂时脱开,再用导线

将两输入端短接(V

i =0;调节放大器的增益电位器R W3

大约到中间位置(先逆时针旋到底,

再顺时针旋转2圈;将主机箱电压表的量程切换开关打到2V档,合上主机箱电源开关;调节实验模板放大器的调零电位器R

W4