金属箔式应变片——全桥性能实验实验报告

金属箔式应变片——全桥性能实验

实验报告

一． 实验目的：

了解全桥测量电路的优点。

二． 基本原理：

全桥测量电路中，将受力性质相同的两应变片接入电桥对边，受力方向不同的接入邻边，当应变片初始阻值：1234R R R R ===，其变化值

1234R R R R ∆=∆=∆=∆时，其桥路输出电压3o U KE ε=。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温度误差均得到改善。

三． 需用器件和单元：

应变单元电路、应变式传感器、砝码、数显表（实验箱上电压表）、±4V 电源、万用表。

四． 实验步骤：

图1 应变式传感器全桥实验接线图

1. 保持单臂、半桥实验中的3Rw 和4Rw 的当前位置不变。

2. 根据图1接线，实验方法与半桥实验相同，全桥测量电路中，将受力性质相同的两应变片接入电桥对边，不同的接入邻边，将实验结果填入表1；进行灵敏度和非线性误差计算。

表1 全桥输出电压与加负载重量值

3. 根据表1计算系统灵敏度S ，/S u W =∆∆（u ∆输出电压变化量；W ∆重量变化量）；计算非线性误差：1 /100%f F S m y δ⋅=∆⨯，式中m ∆为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差，F S y ⋅满量程输出平均值。

五． 实验结果计算

1． 计算系统灵敏度S ，/S u W =∆∆（u ∆输出电压变化量；W ∆重量变化量）

表2 全桥测量灵敏度

2． 计算非线性误差：1 /100%f F S m y δ⋅=∆⨯，式中m ∆为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差，F S y ⋅满量程输出平均值。

实验时，测的最大重量为80()g ，因此，0.157()F S y ⋅=电压表测得、

=0.15293(LABVIEW )F S y ⋅测得

（1） 由电压表测得数据拟合得到的方程为：0.00170.0185y x =+

拟合得到数据：

拟合得到图像：

01020304050607080

计算得到非线性误差为：

表3 电压表测得数据计算得到非线性误差

由LABVIEW 测得数据拟合得到的方程为：0.00170.0182y x =+

拟合得到数据：

拟合得到图像：

01020304050607080

计算得到非线性误差为：

表4 LABVIEW 测得数据计算得到非线性误差

六． 试验后感

通过本次实验，我了解了用全桥电路对物体侧重的方便性，以及全桥电路的

高灵敏性，相信通过本次实验可以帮助我在以后的实验以及生活中更好地运用全桥电路。