应变片及电阻应变电桥特性实验
应变片全桥实验报告
应变片全桥实验报告实验目的：掌握应变片全桥测量方法，了解应变片的应变测量原理，熟悉应变片在力学实验中的应用。
实验原理：应变片是一种将物体在应变情况下的应变转化为电阻变化的敏感元件，其原理是根据伏安特性的基本规律。
全桥电路通过测量电阻变化来间接地获得物体的应变情况，从而间接地得到物体受力过程中的各种参数。
全桥电路包括应变片、标准电阻和电桥。
在实际测量过程中，通过向电桥的两个对角电阻R1和R2加上恒定的电流I，通过测量电桥两对角的电压U1和U2的大小，通过改变电桥上的电阻Rx的大小来使电桥平衡，从而测量到被测物体的应变。
实验器材：1.应变片全桥实验仪；2.应变片；3.标准电阻箱；4.电源；5.万用表；6.手动蝼蚁拉力机。
实验步骤：1.将手动蝼蚁拉力机的加荷靠右的滑块拉到最右端，使得下方的呆扳手完全松开。
2.在呆扳手上紧固上准备安装应变片的试件。
3.将应变片按照预先设计的位置进行安装，并使用胶水固定。
4.将应变片连接到应变片全桥实验仪上，注意连接正确。
5.打开电源，将电源电压调整到适当范围。
6.使用标准电阻箱调整电桥电阻，使得电桥平衡。
7.通过万用表测量电桥两对角的电压值，记录下来。
实验结果及分析：在实验中，我们通过应变片全桥实验仪测量了应变片在力学实验中的应变情况。
根据测量结果，我们可以计算出力学实验中的应变量。
通过调整电桥电阻，使得电桥平衡，我们可得到电桥两对角的电压值为U1和U2、根据应变片的标定系数，我们可以将电压值转化为应变值。
应变值可以通过应变本构模型进一步计算得到应力。
在实验中，我们还可以测量到随着受力的增加，应变值的增加情况。
通过绘制应变-应力曲线，我们可以分析被测物体的力学性质，如在材料屈服之前的弹性变形情况、屈服点的位置等。
实验结果也可以与材料的材料力学性质进行比对，从而检验被测物体的机械性能和使用性能。
结论：通过应变片全桥实验，我们可以测量出应变片在被力作用下的应变情况，并进一步计算得到应力。
实验一应变片单臂电桥性能实验
实验一应变片单臂电桥性能实验
实验一：应变片单臂电桥性能实验
实验设备：
1. 应变片：选择合适的应变片，并保证其表面干净、光滑。
2. 悬挂支架：用于固定应变片。
3. 变压器：提供所需的电源电压。
4. 电压表：用于测量电压值。
5. 多用表：用于测量电阻、电流等参数。
实验步骤：
1. 将应变片固定在悬挂支架上，使其能够受到外力引起的变形。
2. 将应变片连接到单臂电桥电路中，其中三个电阻分别为R1、R2、R3。
3. 通过调节R3的阻值，使得电桥平衡，即电桥两个输出端的
电压为零。
4. 测量R3的阻值。
5. 给电桥施加一定的外力，观察电桥的输出电压变化情况。
6. 根据电桥输出电压的变化，计算应变片的应变值。
实验原理：
应变片是一种可以将外力作用下的应变转化为电阻变化的器件。
在单臂电桥电路中，由于应变片的变形导致其电阻值发生变化，从而引起电桥不平衡，产生输出电压。
通过调节R3的阻值，
使得电桥平衡，即电桥两个输出端的电压为零，可以得到应变片的相对电阻变化量。
根据此相对电阻变化量，可以计算出应变片的应变值。
实验注意事项：
1. 应保证应变片的表面光滑，并且避免应变片受到过大的外力导致破坏。
2. 在进行电桥平衡调节时，应谨慎调节R3的阻值，以避免短路或断路的情况发生。
3. 在测量电桥输出电压变化时，应注意观察其变化趋势，并保证测量的准确性。
4. 在计算应变值时，应根据实验所使用的应变片的特性曲线进行计算，以获得更为准确的结果。
实验2：应变片全桥性能实验
实验2 应变片全桥性能实验一、实验目的：了解应变片全桥工作特点及性能。
二、基本原理：1. 应变片的基本原理：电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。
一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。
此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。
它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测，如力、压力、加速度、力矩、重量等，在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。
2. 应变片的电阻应变效应：所谓电阻应变效应是指具有规则外形的金属导体或半导体材料在外力作用下产生应变而其电阻值也会产生相应地改变，这一物理现象称为“电阻应变效应”。
以圆柱形导体为例：设其长为：L 、半径为r 、材料的电阻率为ρ时，根据电阻的定义式得：2ρρπ==g L L R A r ..................(1-1) 当导体因某种原因产生应变时，其长度L 、截面积A 和电阻率ρ的变化为dL 、dA 、dρ相应的电阻变化为dR 。
对式（1—1）全微分得电阻变化率 dR/R 为：2ρρ=-+dR dL dr d R L r ..................(1-2) 式中：dL/L 为导体的轴向应变量εL ; dr/r 为导体的横向应变量εr 。
由材料力学知识可得：εL = - μεr ..................(1-3)式中：μ为材料的泊松比，大多数金属材料的泊松比为0.3～0.5左右；负号表示两者的变化方向相反。
将式（1-3）代入式（1-2）得：()12ρμερ=++dR d R ..............(1-4)，该式说明电阻应变效应主要取决于它的几何应变（几何效应）和本身特有的导电性能。
3. 半导体的应变灵敏度：主要取决于其压阻效应；dR/R<≈dρ⁄ρ。
应变电桥特性应用实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除应变电桥特性应用实验报告篇一：直流电桥实验报告清华大学实验报告系别：机械工程系班号：72班姓名：车德梦（同组姓名：）作实验日期20XX年11月5日教师评定：实验3.3直流电桥测电阻一、实验目的（1）了解单电桥测电阻的原理，初步掌握直流单电桥的使用方法；（2）单电桥测量铜丝的电阻温度系数，学习用作图法和直线拟合法处理数据；（3）了解双电桥测量低电阻的原理，初步掌握双电桥的使用方法。
（4）数字温度计的组装方法及其原理。
二、实验原理1.惠斯通电桥测电阻惠斯通电桥（单电桥）是最常用的直流电桥，如图是它的电路原理图。
图中R1、R2和R是已知阻值的标准电阻，它们和被测电阻Rx连成一个四边形，每一条边称作电桥的一个臂。
对角A和c之间接电源e；对角b和D之间接有检流计g，它像桥一样。
若调节R使检流计中电流为零，桥两端的b点和D点点位相等，电桥达到平衡，这时可得I1R?I2Rx，两式相除可得I1R1?I2R2Rx?R2RR1只要检流计足够灵敏，等式就能相当好地成立，被测电阻值Rx可以仅从三个标准电阻的值来求得，而与电源电压无关。
这一过程相当于把Rx 和标准电阻相比较，因而测量的准确度较高。
单电桥的实际线路如图所示：将R2和R1做成比值为c的比率臂，则被测电阻为Rx?cR其中c?R2R1，共分7个档，0.001～1000，R为测量臂，由4个十进位的电阻盘组成。
图中电阻单位为?。
2.铜丝电阻温度系数任何物体的电阻都与温度有关，多数金属的电阻随文的升高而增大，有如下关系式：Rt?R0(1??Rt)式中Rt、R0分别是t、0℃时金属丝的电阻值；?R是电阻温度系数，单位是（℃）。
严格-1地说，?R一般与温度有关，但对本实验所用的纯铜丝材料来说，在-50℃～100℃的范围内?R的变化很小，可当作常数，即Rt与t呈线性关系。
于是?R?Rt?R0R0t利用金属电阻随温度变化的性质，可制成电阻温度计来测温。
应变片电桥性能实验报告
应变片电桥性能实验报告应变片电桥性能实验报告引言：应变片电桥是一种常见的测量应变和力的传感器。
它通过将应变片安装在被测物体上，利用应变片的应变与被测物体受力之间的线性关系，通过电桥电路来测量应变片的电阻变化，从而得到被测物体的应变和力的信息。
本实验旨在研究应变片电桥的性能，包括灵敏度、线性度和温度补偿等方面。
实验装置和方法：实验使用了一套标准的应变片电桥装置，包括应变片、电桥电路和数据采集系统。
首先，将应变片粘贴在被测物体上，并通过电缆将应变片连接到电桥电路。
然后，通过电源提供电桥所需的电压，同时使用数据采集系统记录电桥的输出电压。
在实验过程中，通过施加不同的力或应变来改变被测物体的状态，以观察电桥输出的变化。
实验结果与分析：1. 灵敏度：灵敏度是指电桥输出电压与被测物体应变或力之间的比例关系。
为了研究电桥的灵敏度，我们分别施加不同大小的力，并记录相应的电桥输出电压。
实验结果显示，电桥输出电压与施加的力呈线性关系，且随着力的增加而增加。
这表明应变片电桥具有较高的灵敏度，能够准确测量被测物体的应变和力。
2. 线性度：线性度是指电桥输出电压与被测物体应变或力之间的线性关系程度。
为了研究电桥的线性度，我们施加不同大小的力，并记录电桥输出电压。
实验结果显示，电桥输出电压与施加的力之间存在一定的偏差，但整体呈现较好的线性关系。
这表明应变片电桥具有较好的线性度，能够准确测量被测物体的应变和力。
3. 温度补偿：温度对应变片电桥的性能有较大影响，因此需要进行温度补偿。
为了研究电桥的温度补偿效果，我们在实验过程中改变环境温度，并记录电桥输出电压。
实验结果显示，随着温度的变化，电桥输出电压存在一定的漂移。
通过对漂移进行补偿，可以减小温度对电桥的影响，提高测量的准确性。
结论：通过本实验的研究，我们得出以下结论：1. 应变片电桥具有较高的灵敏度，能够准确测量被测物体的应变和力。
2. 应变片电桥具有较好的线性度，能够准确反映被测物体应变和力之间的关系。
实验一应变片单臂电桥性能实验
实验一应变片单臂电桥性能实验一、实验目的：了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。
二、基本原理：电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。
一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。
此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。
它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测，如力、压力、加速度、力矩、重量等，在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。
1、应变片的电阻应变效应 所谓电阻应变效应是指具有规则外形的金属导体或半导体材料在外力作用下产生应变而其电阻值也会产生相应地改变，这一物理现象称为“电阻应变效应”。
以圆柱形导体为例：设其长为：L、半径为r、材料的电阻率为ρ时，根据电阻的定义式得（1—1）当导体因某种原因产生应变时，其长度L、截面积A和电阻率ρ的变化为dL、dA、dρ相应的电阻变化为dR。
对式（1—1）全微分得电阻变化率 dR/R为：（1—2）式中：dL/L为导体的轴向应变量εL; dr/r为导体的横向应变量εr由材料力学得：εL= - μεr (1—3)式中：μ为材料的泊松比，大多数金属材料的泊松比为0.3～0.5左右；负号表示两者的变化方向相反。
将式（1—3）代入式（1—2）得：（1—4）式（1—4）说明电阻应变效应主要取决于它的几何应变（几何效应）和本身特有的导电性能（压阻效应）。
2、应变灵敏度它是指电阻应变片在单位应变作用下所产生的电阻的相对变化量。
(1)、金属导体的应变灵敏度K：主要取决于其几何效应；可取（1—5）其灵敏度系数为：K=金属导体在受到应变作用时将产生电阻的变化，拉伸时电阻增大，压缩时电阻减小，且与其轴向应变成正比。
金属导体的电阻应变灵敏度一般在2左右。
(2)、半导体的应变灵敏度：主要取决于其压阻效应；dR/R<≈dρ⁄ρ。
实验四电阻应变片在电桥中的接法
实验四 电阻应变片在电桥中的接法应变片感受的是构件表面某点的拉应变或压应变。
在实际构件中，这个应变可能是由多种内力因素造成的。
有时，只需测出由某种内力因素造成的应变，而要求把其余部分的应变从结果中排除掉。
诚然，应变片本身不会分辩它示值中的各应变成分，但只要合理选择贴片位置，方位把应变片合理地接入电桥，就能利用电桥的性质，从比较复杂的组合应变中测出指定成分而排除其它成分。
一、实验目的1、掌握在静载荷下使用电阻应变仪的单点测量方法。
2、学会应变电桥的半桥，全桥接法。
3、测定弯扭组合构件中的弯矩M 及扭矩T 并与理论值对照。
二、仪器和设备1、弯扭组合装置2、静态电阻应变仪三、实验原理与方法电阻应变仪的电桥输出电压U 与各桥臂应变片的指示应变1e 有下列关系1234()4EK U e e e e =-+- 其中1e 、2e 、3e 、4e 分别为各桥臂应变片的指示应变，K 为应变片灵敏系数，E 为桥压。
对于弯扭组合构件，(见图4-1)我们根据材料力学中组合变形知识，可得出各点的应力为弯曲与扭转的组合M T s s s =+，那么，我们可以通过电桥的不同连接，把其分离，从而分别测出其e 弯、e 扭算出其弯矩及扭矩。
图4-1四、实验步骤1、利用I-I 截面上、下两个直角应变花设计出分别用电桥的全桥、半桥连接方法。
测量弯矩e 弯、扭矩e 扭2、按设计连接方法接入电阻应变仪。
3、分级加载50N P =、100N 、150N 、200N(P ∆=50N)加卸载三次测量出e 弯、e 扭。
五、实验报告要求1、画出电桥连接方法图。
2、画出测试结果表。
3、计算出弯矩M 及扭转T 值。
4、分析引起误差的主要因素。
电阻应变片的实验报告
电阻应变片的实验报告电阻应变片的实验报告引言电阻应变片是一种常见的传感器，用于测量物体的应变或变形。
本实验旨在探究电阻应变片的原理和特性，并通过实验验证其性能。
一、电阻应变片的原理电阻应变片是一种由导电材料制成的薄片，其电阻随着应变而发生变化。
这种应变可以是由物体的拉伸、压缩或弯曲引起的。
当物体受到外力作用时，电阻应变片会发生微小的形变，进而改变其电阻值。
这种电阻值的变化可以通过电路连接进行测量。
二、实验装置与步骤实验装置包括电阻应变片、电桥、电源和数字万用表。
首先，将电阻应变片固定在被测物体上。
接下来，将电桥连接到电源和电阻应变片上，并调整电桥的平衡，使其输出为零。
最后，通过数字万用表测量电桥输出的电压，即可得到电阻应变片的电阻变化值。
三、实验结果与分析在实验中，我们对不同物体施加不同的力，测量了电阻应变片的电阻变化。
结果显示，当物体受到拉伸力时，电阻应变片的电阻值增加；当物体受到压缩力时，电阻值减小。
这与电阻应变片的工作原理相符。
此外，我们还发现电阻应变片的灵敏度与其材料的特性有关。
不同材料的电阻应变片在相同应变下的电阻变化程度不同。
因此，在实际应用中，我们需要根据具体需求选择合适的电阻应变片材料。
四、应用领域与前景电阻应变片在工程领域有广泛的应用。
它们可以用于测量结构物的应变，如桥梁、建筑物等，以及机械零件的变形。
通过监测应变，我们可以及时发现结构物的变形情况，从而提前采取措施进行修复或加固，保障结构的安全性。
此外，电阻应变片还可以用于制造压力传感器和称重传感器。
通过测量电阻应变片的电阻变化，我们可以准确地获取被测物体的压力或重量信息。
这在工业生产中具有重要意义，可以实现对生产过程的精确控制。
未来，随着科技的不断进步，电阻应变片的应用领域将进一步扩展。
例如，在医学领域，电阻应变片可以用于监测人体的生理参数，如心率、呼吸等，为医生提供更准确的诊断和治疗依据。
结论通过本次实验，我们深入了解了电阻应变片的原理和特性，并通过实验验证了其性能。
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按 回到待命状态（注：仪器只保留最后自动平衡结果，故在测量过程中不可误
自动平衡，以免丢失初始不平衡量） 测量：对测点自动平衡后即可进行测量了。
按 回到待命状态
注：A.对全桥桥路接法的应变测量，实际应变量同读数值的关系为（不考虑长导线 误差）
应变量=读数值/4
B.测量或自动平衡过载时显示
度以方便连接。
应变片及电阻应变电桥特性实验
所属课程： ①《测试技术（Ⅱ）》； 实验类别：信息控制类基础级 一、实验目的和要求
1. 通过对电桥的特性测试，使学生能掌握与应用应变仪电桥的基本特性； 2. 熟悉和掌握测试所用仪器的性能及使用方法；
二、实验设备与所用仪器
1. YJD-1动态电阻应变仪； 2. 等强度梁附砝码盘；
按键 MEAS:测量两个通道测点的应变量，并将此值显示出来。按键 按此
键后将回到待命状态。
（4）原理框图
（5）使用方法 接应变式传感器时，请根据传感器的组桥形式接成半桥、全桥等。打开电源预热 30 分钟 设置参数：
按 R, 显示应变电阻值，用数字键设置电阻参数，进行参数设置时点亮通道指示灯。
K仪 K ，并调整仪器处于平衡状态使仪器初读数为零。然后逐步分级加载（卸载），每加
一次载荷（卸载）读一次数，并将读数记入表内。
1) R1R7 组成半桥
载 荷（N）
10
20
30
仪器读数 仪
加载 卸载
2) R1R3 组成半桥
载 荷（N）
10
20
30
仪器读数 仪
加载 卸载
3) R1R5 组成半桥
载 荷（N）
10
20
30
仪器读数 仪
加载 卸载
4) R1R2R3R4 组成全桥
载 荷（N）
10
20
30
仪器读数 仪
加载 卸载
5) R1R2R5R6 组成全桥
载 荷（N）
10
20
30
仪器读数 仪
加载 卸载
根据以上实验要求分别绘出接桥方式简图与实际测出的应变 与仪器读数 仪 之间的
关系式，写出实验小结。
四、使用仪器简介
1．YE2538 程控静态应变仪 （1）YE2538程控静态应变仪技术
量程
分辨率 测量误差 平衡范围 灵敏系数范围 稳定性：预热 30 分钟后 应变片阻值： 供桥电压 电源 正常工作环境： （2）仪器工作原理
仪器内置了单片机，完成采集、处理、显示、通讯等各种功能。仪器具有两个测点， 每个测点可单独接成 1/4、1/2 或全桥形式。实验时按桥路形式连接示意图连接应变片 即可。 仪器采用初读法进行自动平衡。对某一测点进行自动平衡时，将显示并存储该点的初 始不平衡量。在以后对该点的测量结果 中将减去该存储的初试不平衡量，其效果等同 于微调桥路使之平衡的方法，但操作更为简便。
C.对于应变式传感器的测量,结果需根据传感器的灵敏度进行处理。仪器在灵
敏度系数设为 2 时，显示/输入=1000/MV K=2.00
（7）注意事项: 传感器应避免阳光直射和空气剧烈流动这样会造成测量不稳定；
绝缘电阻应不小于 108 ，否则将可能引起漂移。
仪器应尽可能远离强磁场。 为保证测量的稳定性，应变片应连接牢固、可靠，所配的焊接片应弯成一定角
仪器测量结果在实测结果减去初始不平衡量的基础上还要进行灵敏系数的修正，但 不进行桥路形式的修正。 （3）面板说明 ：
电源开关：仪器由交流会 20 伏/50HZ 电源供电； 数字显示屏：显示屏分为两块，可同时显示测量值或设置信息； 键盘：仪器的参数设置及测量操作是由键盘来完成的
数字键（0-9）：用来设置参数 按键 BRID:为桥路，显示桥路形式为：1、2、4 按键 K：为灵敏系数，通过数字键设置，由指示灯指示，范围：1.00-9.99 按键 R:为应变电阻值，由指示灯指示对应通道。范围：60-1000
三、实验原理与步骤 1. 在等强度梁上粘贴7个电阻应变片（见图2），其电阻值 R 120 ，灵敏系数 k 2.02 ， 在等强度梁上面；纵向粘贴电阻片 R1、 R2 ，用红式塑料线作引线，沿横向粘贴电阻应变 片 R5, R6 ，用塑料线作引线。此片不受力仅作为温度补偿片，在等强度梁下面粘贴电阻应 变片 R3、R4 用谈灰色塑料线作引线。（见图3-1）；
图 3-1 贴片布置图 应变仪电桥的基本方程式如下：
K仪仪 R1 R2 R4 R3 K 1 K 2 K 4 K 3 R1 R2 R4 R3
式中： K仪 — 仪器灵敏系数指示值
仪 — 仪器读数
K — 电阻应变片的灵敏系数
1、 2、 3、 4 — 为应变
2. 实验步骤；
根据实验要求将电阻应变片接入应变仪，挂好砝码盘调整仪器灵敏系数刻度指示使
范围是 600-1000
设置灵敏系数按 K ，在用数字键设置应变片灵敏系数，设置范围 1.00-9.99
设置桥路形式按 BRID显示，1 为 1/4 桥路，2 为半桥，4 为全桥，共有三种形式。
按 回到Байду номын сангаас命状态。
（6）自动平衡：
在待命状态下，按 BAL键将进行自动平衡。仪器将显示测点的初始不平衡量，并