应变片电桥压力传感器初步报告
电阻应变片压力传感器实验报告
电阻应变片压力传感器实验报告电阻应变式传感器&压力传感器实验报告电阻应变式传感器&压力传感器——实验报告院系：管理学院姓名：胡阳学号：PB12214074电阻应变式传感器实验内容1、自己设法确认各传感器的受力是拉伸还是压缩力，并用图示说明。
2、利用所提供的元件连接单臂电桥，桥电压由万用表给出，记下零点电压。
3、依次增加砝码，测量单臂电桥的m~U定标曲线。
有了定标曲线后，就作成了一台简易的电子秤。
提示：电子秤的量程约2公斤，请勿加载过重的物体，以免损坏应变片。
4、测量待测物体的质量。
5、连接全桥电路，重复1~3步。
6、比较电路的灵敏度。
7、实验总结数据处理:1.单臂，全桥的定标线（一）单臂电桥-52.6-52.7U/mV-52.9-53.0-53.1-53.20100200300400500m/gLinear Regression for Data1_B:Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A -53.17155 0.00501B 0.00107 1.65553E-5------------------------------------------------------------ R SD N P------------------------------------------------------------ 0.99952 0.00692 6 0.0001（二）全桥：0.0530.0520.051U/V0.0490.0480100200300400500600m/gLinear Regression for Data1_B:Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A 0.05271 2.06453E-5B -7.33992E-6 5.71108E-8------------------------------------------------------------R SD N P-------------------------------------------------------------0.99985 3.02908E-5 7 0.0001------------------------------------------------------------2、待测物体质量，比较两种电路灵敏度：单臂电桥：U= -53.17155 +0.00107 * m ; 待测物体电压：-52.57mV代入式子求得待测物体质量：m=562.20g全桥电路：U=0.05271 +（-7.33992E-6）* m；待测物体电压：0.0493V代入式子求得待测物体质量：m=464.58g单臂电桥S1=0.00107（mV/g）全桥电路S2=0.00734（mV/g）可知S3S2S1，即全桥电路的灵敏度高，单臂电桥的灵敏度低。
应变片全桥实验报告(1)
应变片全桥实验报告(1)应变片全桥实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过对应变片全桥的实验操作，学习应变测量原理与应用，了解应变传感器的工作原理，掌握应变片传感器的使用方法，以及应变片的标定和灵敏度测量方法。
二、实验原理应变片是利用金属材料受力后会产生形变的物理原理，通过将应变片粘贴在试件上进行应变的传感器。
当试件受到力的作用，应变片也会跟随变形，从而导致内部的应变变化。
应变片旁边粘有导线，通过连接到采集器中来连接计算机，进而记录下应变片受到的应变值。
三、实验操作1. 提前准备：将所需设备的连接准备工作完成，包括收集器、应变片、试件、电缆等设备准备就绪。
2. 清洁试件表面：将脏物和杂质从试件表面切除，确保应变片能够正常贴合。
3. 应变片粘贴：仔细去除应变片上的塑料薄膜，然后附在试件上，用指压将其平整环绕在试件的表面上。
4. 连接装置：使用电缆将应变片连接到收集器，以便将其应变数据传输到计算机上。
5. 核对应变片灵敏度：比较已经安装应变片的试件与没有应变片的试件之间的区别，获得标准应变片灵敏度。
四、实验结果本次实验使用全桥形式的应变传感器，选择20×10 mm2的一块薄金属片作为试件，经过应变片的安装和采样，得到了试件在不同施力条件下的应变值。
通过计算和记录每个读数，我们得到了如下测试数据：力(N) 应变(με)0 01.5 0.933 1.854.5 2.756 3.707.5 4.549 5.5五、实验结论本次应变片全桥实验得出的结论是，应变片全桥的使用使得我们可以对金属类材料的变形进行精确的观测和计算。
通过监测装置和薄金属片的读数数据，可以获得牢固且精确的变形读数，这使得我们可以更好地了解这些材料的物理特性和反应。
六、实验分析本次应变片全桥实验的记录和观测数据非常精准，没有明显的差异，这表明应变片传感器在材料应变测量中的重要性和它的可靠性。
由于应变片反应的是试件表面的应变情况，所以应用范围还是有限的。
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。
传感器实验报告(电阻应变式传感器)
传感器技术实验报告院（系）机械工程系专业班级姓名同组同学实验时间 2014 年月日，第周，星期第节实验地点单片机与传感器实验室实验台号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、实验仪器：应变传感器实验模块、托盘、砝码（每只约20g）、、数显电压表、±15V、±4V电源、万用表（自备）。
三、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组件，如图1-1所示，四个金属箔应变片分别贴在弹性体的上下两侧，弹性体受到压力发生形变，应变片随弹性体形变被拉伸，或被压缩。
图1-1通过这些应变片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，如图1-2所示R5、R6、R7为固定电阻，与应变片一起构成一个单臂电桥，其输出电压εk E R RR R R E U 4R 4E 21140=∆⋅≈∆⋅+∆⋅= （1-1） E 为电桥电源电压，R 为固定电阻值，式1-1表明单臂电桥输出为非线性，非线性误差为%10021L ⋅∆⋅-=RR γ。
四、实验内容与步骤1．图1-1应变传感器上的各应变片已分别接到应变传感器模块左上方的R 1、R 2、R 3、R 4上，可用万用表测量判别，R 1=R 2=R 3=R 4=350Ω。
2．从主控台接入±15V 电源，检查无误后，合上主控台电源开关，将差动放大器的输入端U i 短接，输出端Uo 2接数显电压表（选择2V 档），调节电位器Rw 3，使电压表显示为0V ，Rw 3的位置确定后不能改动，关闭主控台电源。
图1-2 应变式传感器单臂电桥实验接线图3．将应变式传感器的其中一个应变电阻（如R 1）接入电桥与R 5、R 6、R 7构成一个单臂直流电桥，见图1-2，接好电桥调零电位器Rw 1，直流电源±4V （从主控台接入），电桥输出接到差动放大器的输入端U i ，检查接线无误后，合上主控台电源开关，调节Rw 1,使电压表显示为零。
应变式传感器实验报告
应变式传感器实验报告应变式传感器实验报告一、引言传感器是现代科技领域中不可或缺的重要组成部分，它们能够将物理量转化为电信号，为我们提供了丰富的数据信息。
应变式传感器作为一种常见的传感器类型，广泛应用于工业控制、结构监测等领域。
本实验旨在通过实际操作，探究应变式传感器的原理和特性。
二、实验目的1. 了解应变式传感器的工作原理；2. 掌握应变式传感器的基本特性；3. 学会使用应变式传感器进行应变测量。
三、实验装置与步骤1. 实验装置：应变式传感器、电桥、示波器、电源等；2. 实验步骤：a. 将应变式传感器与电桥相连，并接通电源；b. 调节电桥平衡，使示波器显示零信号；c. 在应变式传感器上施加不同的应变，观察示波器的变化；d. 记录不同应变下的电桥输出电压。
四、实验结果与分析1. 实验结果：在不同应变下，电桥输出电压呈线性变化，且随着应变的增加而增加。
2. 实验分析：应变式传感器的工作原理是基于材料的应变与电阻变化之间的关系。
当外力作用于传感器时，传感器的材料会发生应变，导致电阻发生变化，进而改变电桥的平衡状态。
因此，通过测量电桥的输出电压，我们可以间接地获得应变的信息。
五、实验讨论1. 实验误差：在实验过程中，由于实验条件的限制以及仪器的精度等因素，可能会导致实验结果存在一定的误差。
为减小误差，可以采取多次实验取平均值的方法，同时注意操作的准确性。
2. 应用领域：应变式传感器在工业控制、结构监测等领域具有广泛的应用。
例如，在航空航天领域中，应变式传感器可以用于飞机结构的应变监测，确保飞机的安全性和可靠性。
3. 发展前景：随着科技的不断进步，应变式传感器的性能也在不断提高。
未来，我们可以预见，应变式传感器将更加精确、灵敏，并且能够应用于更多的领域，为人们的生活带来更多便利和安全。
六、结论通过本次实验，我们深入了解了应变式传感器的工作原理和特性，并通过实际操作获得了一定的实验数据。
应变式传感器作为一种重要的传感器类型，在工业控制、结构监测等领域发挥着重要作用。
电阻应变片式传感器测量桥梁应力报告..
传感器三级项目报告项目题目：测量桥梁应力传感器指导教师：仪表三班：学号：一．摘要：目前，多数桥梁都属于柱形桥，随着时间的推移，桥身桥体会逐渐出现承载过重导致应力不集中甚至出现裂纹等破损，为了保证人民的人身财产安全，就要对桥身桥体进行实时监控，采取及时的补救措施。
在现在大多数的监测方案中，几乎都需要传感器技术，本文对传感器在测量桥梁应力的应用做了详细的描述。
传感器技术是利用各种功能材料实现信息检测的一门综合技术学科，是在现今科学领域中实现信息化的基础技术之一。
现代测量、控制与自动化技术的飞速发展，特别是电子信息科学的发展，极大地促进了现代传感器技术的发展。
同时我们也看到，传感器在日常生活中的运用越来越广泛，可以说它已成为了测试测量不可或缺的环节。
因此，学习、研究并在实践中不断运用传感器技术是具有重大意义的。
测量桥梁应力的基本思路是将传感器粘附于桥身柱体部分，通过测量桥在空载和承载时传感器的数值变化，通过数值的转换与计算，得出桥梁承受的应力。
因此，此次测量所需传感器属于压力传感器。
二.电阻应变片的选择1电阻应变片类型的选择电阻应变计简称应变计（亦称为电阻应变片或简称应变片）。
它由四个部分组成。
第一是电阻丝（敏感栅），它是应变计的转换元件。
第二是基底和面胶（或覆盖层）。
基底是将长肝气弹性体表面的应变传递到电阻丝栅上的中间介质，并起到电阻丝与弹性体之间的绝缘作用，面胶起着保护电阻丝的作用。
第三是粘合剂，它将电阻丝与基底粘贴在一起。
第四是引出线，它作为联结测量导线之用。
电阻应变片主要分为电阻丝式应变片、金属箔式应变片和金属薄膜应变片。
由于电阻丝式应变片有横向效应对测量的精度有影响，使灵敏度降低，而且耐疲劳性能不高。
金属薄膜应变片尚难控制电阻与温度的变化关系，不常用。
故选用金属箔式应变片。
箔式应变片的主要优点：(1)本身性能稳定，受温度变化的影响小；(2)使用温度范围比较宽，在-269—+350 度范围内稳定工作；(3)适用于各种弹性体材料及弹性结构形式，粘贴操作简便；(4)价格便宜。
应变片式电阻传感器实验报告
应变片式电阻传感器实验报告
一、实验目的
本次实验的主要目的是通过对应变片式电阻传感器的实验研究，掌握其工作原理以及应用技术，进一步加深对电阻传感器的了解和掌握。
二、实验原理
应变片式电阻传感器是一种利用应变片电阻变化来检测物体变形的传感器。
当物体受到外力作用时，会发生应变，应变片的电阻值也会相应地发生变化。
通过利用测量电桥的原理，可以精确地检测出应变片的电阻值变化，从而得到物体受力情况的参数。
三、实验步骤
1.将应变片式电阻传感器连接到电桥电路上，调整电压和电流的大小。
2.将被测物体放在应变片式电阻传感器上，施加不同大小的外力，记录下应变片电阻值的变化。
3.根据实验数据，进行数据分析和处理，得到物体受力情况的参数。
四、实验结果
通过实验数据的采集和处理，我们得到了物体受力情况的各项参数。
实验结果表明，应变片式电阻传感器具有高灵敏度、高精度、高可靠性等优点，在物体受力测试和工业自动化控制领域有着广泛的应
用前景。
五、实验结论
本次实验通过对应变片式电阻传感器的研究和测试，我们了解了其工作原理和应用技术，掌握了其在物体受力测试和工业自动化控制领域的应用前景。
同时，我们也发现了一些问题和不足之处，需要进一步加以完善和改进。
六、实验心得
本次实验让我更加深入地了解了电阻传感器的工作原理和应用技术，同时也提高了我的实验操作能力和数据处理能力。
通过本次实验，我也发现了一些需要进一步改进和完善的地方，希望能在今后的学习和实践中继续加以改进和提高。
传感器实验报告-应变片测量
传感器实验报告一、实验原理利用电阻式应变片受到外力发生形变之后，金属丝的电阻也随之发生变化。
通过测量应变片的电阻变化再反算回去应变片所受到的应变量。
利用电桥将电阻变化转化成电压变化进行测量，电桥的输出电压经过应变放大仪之后输出到采集卡，labview 采集程序通过采集卡读取到应变放大仪的输出。
14电桥输出电压与导体的纵向应变ε之间的关系为：14v V K ε=⨯⨯⨯(1.1)其中K 为电阻应变片的灵敏系数，V 为供桥电压，v 为电桥输出电压。
由上式可知通过测量电桥输出电压再代入电阻应变片的灵敏系数就可以求出导体的纵向应变，即应变片的纵向应变。
二、实验仪器悬臂梁 一条 应变片 一片 焊盘两个 502胶水一瓶电阻桥盒一个 BZ2210应变仪 一台 采集卡 一个 电脑一台砝码一盒三、实验步骤1、先用砂纸摩擦桥臂至光滑，再用无水乙醇擦拭桥臂；2、拿出应变片和焊盘，将502胶水滴在应变片及焊盘背面，把其贴在桥臂上，并压紧应变片；桥的接3、使用电烙铁将应变片和焊盘焊接起来，再将焊盘跟桥盒连接起来，这里采用的是14法；4、将桥盒的输出接入到应变放大仪的通道1；5、应变仪的输出接到采集卡上；6、运行labview的采集程序进行测试；7、改变砝码的重量，从采集程序记录得出的数据。
8、对所得的数据做数据处理。
四、实验数据表1 实验所得数据五、数据分析1、线性度分析取出实验数据的0~250g的部分做线性度分析，数据如表2所示。
表2对上述数据进行初步分析，第一组跟第三组数据都是呈线性的，而第二组数据在70g-100g 这里却有了0.0013的变化，变化较大，不符合理论值，所以在进行数据分析时排除第二组数据，仅适用第一、第三组数据进行数据分析。
对第一、第三组数据使用MATLAB 进行分析，先将两组数据做曲线拟合，得到拟合曲线之后将x 代入拟合曲线中求出对应的值，再把两组数据的端点取出做直线，将两条线相减得到最大差值，分别求出两组数据的最大差值，再代入公式max=100%L FSL Y γ∆±⨯ 求出每组数据的线性度。
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课程设计初步报告
课题名称：应变片设计测力系统
一．电阻应变式压力传感器
电阻应变式压力传感器工作原理
电阻应变式压力传感器是由电阻应变片组成的测量电路和弹性敏感元件组合起来的传感器。
当弹性敏感元件受到压力作用时，将产生应变，粘贴在表面的电阻应变片也会产生应变，表现为电阻值的变化。
这样弹性体的变形转化为电阻应变片阻值的变化。
把 4 个电阻应变片按照桥路方式连接，两输入端施加一定的电压值，两输出端输出的共模电压随着桥路上电阻阻值的变化增加或者减小。
一般这种变化的对应关系具有近似线性的关系。
找到压力变化和输出共模电压变化的对应关系，就可以通过测量共模电压得到压力值。
因全桥工作时候输出的电压信号较大，线性稳定性较好，所以我们采用全桥工作，用四臂工作的全桥接法时测量电桥有较高的灵敏度应变片式位移传感器测量精度也较高，能起到温度自动补偿的作用。
下图为悬梁式弹性体和全桥的基本结构：
电桥电阻失平衡
由工艺上的原因，扩散杂质通常在硅片上的分布是不均匀的。
压力传感器芯片力敏屯阻之问往往肯一定的间距，其掺杂景也会出现筹别”1。
在这种情况下，传感器制成后．使出现电桥的零点失平衡
电阻应变片的工作原理
电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。
金属导体的电阻值可用下式表示：
式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m）
S——导体的截面积（cm2）
L——导体的长度（m）
我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。
当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。
只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金属丝的应变情况。
传感器电路设计
如图为路三运放高共模抑制比放大电路的组合电路
电桥电压为5V，此时放大电路的输入电压(即电桥输如周围环境温度变化算成漂移为。
通过选择时，使输出电压和的变化控制在额定输出以内，则容许放大电路的输入换的失调电压温度系数的一致性，这个数值是比较容易实现的。
若输出电压为5V，则增益可600倍。
.
二阶低通滤波器
这种二阶低通电路中，放大倍数H不能任意指定，当3-H<0时，滤波器电路不稳定。
一般的常取R1=R2，C1=C2 ,增益H=(R3+R4)/R3 , 滤波器低通截止频率W=1/R*C
下图为并联二极管包络检波电路
某些情况下，需在中频放大器与检波器间接入隔值电容,为防止中频放大器的集电极电压加到检波器上。
可采用并联型检波电路。
C 为负载电容，并兼作隔直电容；RL 为负载电阻，与二极管并联，为二极管电流中的平均分量提供通路。
•检波的物理过程与串联型相同。
D 导通时,向 C 充电τ充=RDC ; D截止时,C 通过RL 放电τ放=RLC ；达到动态平衡后，C 上产生与串联电路类似的锯齿状波动电压Uc ,该电压的平均值为Uav 。
因输出U0 中还包括输入US 直接通过C 在输出端产生的高频电压，U0=US-UC所以需在检波器后继电路中另加低通滤波器滤除高频成分。
•从能量观点：∴较串联型小
并联二极管包络检波电路
设计电路的计算公式
全桥上全桥电路输出电压为
U(k)=U1-U2=（变化的电阻/单个电阻R1）*E (1)
其中R1=R2=R3=R4
N1，N2输出电压差值为
U(L)=[1+(R5+R6)/R7](U1-U2) (2)
U(j)=-(R11/R13)U(L) (3) U(o)=-(R15/R16)U(J) (4) 综上（1）（2）（3）(4)可以计算出
U(o)=(R15/R16)(R11/R13)[1+(R5+R6)/R7]（变化的电阻/单个电阻）*E (5)
该电路还有增益调节能力，调节R7可以改变增益而不影响电路的对称性
N3的两端接入R8，R9，R10.的共模补偿电路，通过调节R10则可补偿电阻的不对称，获得更高的共模抑制比
电路要求
（1），N1，N2的性能一致（主要指输入阻抗，共模抑制比和增益）
（2），N1，N2，N3具有低的输入失调电压和电流
（3）由于电路的对称性，要求R5=R6，R8=R9，R11=R12，R13=R14
具体参数初步设计
1. 其中设计要求为测力系统量程为0-1.999KG 采用悬梁式的弹性体，输出信号为0-5V的直流电压
2 由公式U(o)=(R15/R16)(R11/R13)[1+(R5+R6)/R7]（变化的电阻/单个电阻）*E
可设定R15=10*R16=100欧，R11=10*R13=100欧，R5=R6=50欧,R7全阻值=200欧，R1=R2=R3=R4=350欧
3R10 应为十几欧至几百欧
4 倍数约为600倍左右。
5 若增加电桥电压，放大电路本身长的漂移增大，受应变片允许功耗的限制。
因此，电桥电压以不超过6V为宜。