2实验金属箔式应变片：单臂半桥全桥比较

1、第 页共3页电子信息工程学系实验报告课程名称：传感器与检测技术成绩：实验项目名称：实验（二）金属箔式应变片单臂半桥全桥实验时间：指导教师（签名）:班级：测控姓名：陈云学号：实验目的:验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间关系。实验环境:CSY910型传感器实验仪：直流稳压电源、差动放大器、电桥、F/V表、测微头、双平行梁、应变片、主、副电源。实验内容及过程:1、实验原理已知单臂、半桥和全桥电路的工R分别为R/R、2AR/R.4AR/R。根据戴维定理可以得出测试电桥的输出电压近似等于工R.E4,电桥灵敏度Ku=Uo/AR/R，于是对应单臂、半桥和全桥的电压灵敏度分别为E/4、E/2和E。由此可知，

2、当E和电阻相对变化一定时，电桥及电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。2、旋钮初始位置直流稳压电源打到2V档，F/V表打到2v档，差动放大器增益打到最大。3、实验步骤（1）按实验一方法将差动放大器调零后，关闭主、副电源。（2）使用一片应变片，组建单臂电桥。按图1接线，图中Rx=R4为工作片，r及W1为电桥平衡网络。完成接线与调整测微头使双平行梁处于水平位置（目测），将直流电源打到4V档，选择适当的放大增益，然后调节W1，使F/V显示零（需预热几分钟表头才能稳定下来）。记下此时的测微头的初始刻度。（Rx接f的应变片）（3）旋动测微头的调节旋钮，记下梁自由端的位移和F/V表的示值。旋转测微头，使梁移动

3、，每隔1mm读一个数，将测得数值填入下表，然后关闭主、副电源。位移（）电压（4）使用两片应变片，组建差动半桥，保持放大器增益不变，重复步骤（3。过程，记下所测得数据。将R3固定电阻换为与R4（取f应变片）受力方向相反的另一应变片（I应变片），即取两片受力方向不同应变片，形成半桥。调节测微头使梁到水平位置（目测），调节电桥Wl使F/V表显示为零，重复（3）第 页共3页过程同样测得读数填入下表：位移（）电压（5）使用四片应变片，组建差动全桥，保持放大器增益不变，重复步骤（3）过程，再次记下所测得数据。保持差动放大器增益不变，将Rl,R2两个固定电阻换成另两片受力应变片（即Rl换成I,R2换成f）。

4、组桥时，只要掌握对臂应变片的受力方向相同，邻臂应变片的受力方向相反即可，否则相互抵消没有输出。接成一个直流全桥，调节测微头使梁到水平位置，调节电桥W,同样使F/V表显示零。重复（4）过程将读出数据填入下表：位移（）电压（6）在同一坐标纸上描出X-V曲线，比较三种接法的灵敏度。实验结果及分析：单臂电桥测得数据：位移（）电压差动半桥测得数据：位移（）电压差动全桥测得数据：位移（）电压在同一坐标纸上描出X-V曲线，以及比较三种接法的灵敏度第 #页共3页图中紫色所对应的直线是单臂电桥的情况，黄色是半臂电桥的情况，褐色是全桥的情况。通过比较可以发现它们的斜率依次是两倍的关系。通过本次实验验证了单臂时，Ku=E/4;半桥时Ku=E/2;全桥时Ku=E.实验心得：经过此次的实验，让我们了解不同电桥的特性和实现方法，以及了解单臂电桥特性、差动半桥特性和差动全桥特性和他们各自的工作原理和工作情况。得知单臂电桥的灵敏度最低，差动半桥的灵敏度是单臂电桥的2倍和差动全桥的灵敏度为单臂电桥的4倍；以后的应用打下理论和实践基础。附录：注意事项在更换应变片时应将电源关闭。在实验过程中如有发现电压表发生过载，应将电压量程扩大。在本实验中只能