金属箔式应变片的性能试验

1、实用标准文案精彩文档金属箔式应变片的性能试验学校：汕头大学专业：电子信息工程 年级：10级 姓名：胡丹（一）单臂电桥性能检测法实验目的了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理与性能，并掌握应变片测量电路。基本原理电阻丝在外力作用下发生机械形变时，其电阻值会发生变化，这就是电阻应变效应。且-7（_；LT |打Jl - .为应变灵敏系数）金属箔式应变片是一种敏感器件，通过它可以转换被测部位的受力状态变化。而电桥的作用就是完成电阻到电压的变化，其输出反映了相应的受力状态。单臂电桥输出电压J,.二心卅。实验设备主机箱（土电压表）、应变式传感器实验模板、托盘、砝码。四、 实验数据处理重量和电压数据

2、重量（g）20406080100120140160180200实用标准文案精彩文档电压（mV）4914192429343944491.计算单臂测量系统的灵敏度S:二的平均值为：讨； 匚，,1; 一.一 |亠重量娈化重AW = 20（g）2.计算非线性误差：:这里以理论拟合直线，即以输出0%为起点，满量程输出（此处为49mV）的100%作终点的直线（ 一 一）为基准直线。如上图所示，可以看出,当砝码总重20g时取得最大偏差紂-，:。灵敏度S= = 0-24S(mV/g)重量和电压的关系曲线实用标准文案精彩文档十5：烽二 SIZL 晒。五、思考题1.单臂电桥时，作为桥臂电阻应变片应选用：（1）正（

3、受拉）应变片（2）（3）正、负应变片均可以？答：正、负应变片均可以。当采用负应变片时，得到的电压是负值。2.查阅传感器的相关资料，概述衡量传感器的性能特性都有哪些指标？答：静态特性：线性度、迟滞、重复性、阈值、灵敏度、稳定性、噪声、漂移;动态特性：时间常数 、阻尼系数、固有频率-。（二）半桥性能检测法实验目的比较半桥与单臂电桥的不同性能，了解其特点。基本原理以消除。当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压二：实验设备负（受压）不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边,电桥输出灵敏度提高误差也可实用标准文案精彩文档主机箱（以趴土15W电压表）、应变式传感器实验模板、托盘、砝码。实用标准文案精彩

4、文档四、 实验数据处理重量和电压数据重量（g）20406080100120140160180200电压（mV）1121304050607080901001.计算单臂测量系统的灵敏度S:AU的平均值为Aff = (ii+10 + 9+10 + 10 + 10 + 10+ 10 + 11H-10)/10=10(mV)重量娈化量MV = 20(g)灵敏度2.计算非线性误差：这里以理论拟合直线，即以输出0%为起点，满量程输出（此处为100mV） 的100%作终点的直实用标准文案精彩文档线（一-）为基准直线。如上图所示，可以看出,当砝码总重20g时取得最大偏差。而二，所以，丘=-。五、思考题1.半桥测量

5、时两个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。答：邻边。2.桥路（差动电桥）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；（2）应变片应变效应是非线性的；（3）调零值不是真正为零。答：调零值不是真正为零。（三）全桥性能检测法实验目的了解全桥测量电路的优点。基本原理全桥测量电路中，将受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：j - .，其变化值-_- _ J :时，其桥路实用标准文案精彩文档输出电压。其输出灵敏度比半桥电路又提高了一倍，非线性误差和温度旦1误差均得到改善。实验设备主机箱（土4V. +15V.电表）、

6、应变式传感器实验模板、托盘、砝码。四、 实验数据处理重量和电压数据重量（g）20406080100120140160180200电压（mV）2040597999119138158178197重量和电压的关系曲线实用标准文案精彩文档 实测-拟合实用标准文案精彩文档1.计算单臂测量系统的灵敏度S:ACJAy = (20 + 20 + H4-20+ 20 + 2IH-19+ 20+ 20+19)/10 = 19.7 (mV)重量娈化量AW = 20（g）2.计算非线性误差:这里以理论拟合直线，即以输出0%为起点，满量程输出（此处为197mV）的100%作终点的直线（一一）为基准直线。如上图所示，分析

7、数据和可以得到，当砝码总重i20g时取得最大偏差m孑一：壮匸-二珂河勺而:忖1口“曲，所以，辰= -o五、思考题1.测量中，当两组对边（凤-.岳为对边）电阻值相同时，即一.厂，；-：；：-.,而沁丫时，是否可以组成全桥：（1）可以；（2）不可以。答：不可以。（四）直流全桥的应用一电子秤实验实验目的了解全桥测量电路的优点。灵敏度S=B = 0J85(mV/g)实用标准文案精彩文档实验设备主机箱（土4V, +15V.电压表）、应变式传感器实验模板、托盘、砝码。实验数据处理重量和电压数据重量（g）20406080100120140160180200电压（mV）20406080100120140160

8、180200重量和电压的关系曲线1.计算单臂测量系统的灵敏度S:AU实测-拟合实用标准文案精彩文档AZ? = (20 + 20 + 204-204- 20 4-20 4-20 + 20 + 2G+ 2EJ)/10 = 20(mV)重量娈化重AW = 20（g）灵敏度2.计算非线性误差:这里以理论拟合直线，即以输出0%为起点，满量程输出（此处为200mV）的100%作终点的直线（丁二.2；=：!加）为基准直线。如上图所示，分析数据和可 以得到，最大偏差门一逬他町所以，。因为：打恥存疳，-二：，所以只要把电压表的量纲改为g，该电路就可以作为一个电子秤来称重了。（五）金属箔式应变片的温度影响实验实验

9、目的了解全桥测量电路的优点。二、基本原理电阻应变片的温度影响， 主要来自两个方面。 敏感栅丝的温度系数， 应变栅的线膨胀系 数与被测试件的线膨胀系数不一致会产生附加应变。因此，被测体受力状态不变而温度变化时，输出会有变化。三、实验设备与器件主机箱、应变式传感器实验模板（含加热器）、托盘、砝码。实用标准文案精彩文档四、实验数据处理因为-丄-.，.：-1-: 所以0204-Q,2002 %x ino34 =了丽x too% =z%五、思考题查阅传感器的相关资料，阐述金属箔式应变片的温度影响有哪些消除方法。答：金属箔式应变片的温度影响可以通过以下几种方法消除：温度自补偿法、电桥线路补偿法、辅助测量补偿法、热敏电阻补偿法、计算机补偿法等。而最常用的是温度 自补偿法和电桥线路补偿法。温度补偿法：利用温度补偿片进行补偿。温度补偿片是一种特制的、具有温度补偿作用的应变片，将其粘贴在被测件上，当温度变化时，与产生的附加应变片相互抵消。电桥线路补偿法：电桥补偿是最常用的、 效果最好的补偿方法， 应变片通常作为平 衡电桥的一个臂来测量应变。在被测试件感受应变的位置上