文档介绍：实验一传感器实验班号:机械91班学号:姓名:戴振亚同组同学:裴文斐、林奕峰、冯荣宇1、电阻应变片传感器一、实验目的(1)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。(2)了解半桥的工作原理,比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点(3)了解全桥测量电路的原理及优点。(4)了解应变直流全桥的应用及电路的标定二、实验数据A、单臂电桥输出电压与所加负载重量值重量(g)20406080100120140160180200电压(mV)、半桥测量输出电压与加负载重量值重量(g)20406080100120140160180200电压(mV)、全桥输出电压与加负载重量值重量(g)20406080100120140160180200电压(mV)、电桥输出电压与加负载重量值重量(g)20406080100120140160180200电压(mV)-20-39-59-79-98-118-138-158-178-198三、实验结果与分析1、性能曲线A、单臂电桥性能实验由实验数据记录可以计算出的系统的灵敏度S=ΔU/ΔW=(mV/g),所以运用直线拟合可以得到特性曲线如下图所示。B、半桥性能实验由实验记录的数据我们可以得到半桥系统的灵敏度为S=ΔU/ΔW=(mV/g),所以我们可以运用直线拟合实验数据得到性能曲线如下图所示。C、全桥性能实验由实验记录的数据我们可以得到全桥系统的灵敏度为S=ΔU/ΔW=(mV/g),所以我们可以运用直线拟合实验数据得到性能曲线如下图所示。D、电子称实验由实验记录的数据我们可以得到全桥系统的灵敏度为S=ΔU/ΔW=-1(mV/g),所以我们可以运用直线拟合实验数据得到性能曲线如下图所示。2、分析a、从理论上分析产生非线性误差的原因由实验原理我们可以知道,运用应变片来测量,主要是通过外界条件的变化来引起应变片上的应变,从而可以引起电阻的变化,而电阻的变化则可以通过电压来测得。而实际中,电阻的变化与应变片的应变的变化不是成正比的,而是存在着“压阻效应”,从而在实验的测量中必然会引起非线性误差。b、分析为什么半桥的输出灵敏度比单臂时高了一倍,而且非线性误差也得到改善。首先我们由原理分析可以知道,单臂电桥的灵敏度为e0=(ΔR/4R0)*ex,而半桥的灵敏度为e0=(ΔR/2R0)*ex,所以可以知道半桥的灵敏度是单臂时的两倍,而由实验数据中我们也可以看出,而由于半桥选用的是同侧的电阻,为相邻两桥臂,所以可以知道e0=(ΔR1/R0-ΔR2/R0)*ex/4,而ΔR1、ΔR2的符号是相反的,同时由于是同时作用,减号也可以将温度等其他因素引起的电阻变化的误差减去而使得非线性误差得到改善。c、比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度,并从理论上加以分析比较,得出结论。由实验数据我们可以大致的看出,灵敏度大致上为S全=2S半=4S单,而非线性度可以比较为单臂>半桥>全桥,有理论上分析,我们也可以得到相同的结果。主要是因为有电桥电路的原理分析可知:e0=(ΔR1/R-ΔR2/R+