文档介绍：实验二电桥测试(电阻式传感器的单臂、全桥电桥性能)实验
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实验二电桥测试
（1）电阻式传感器的单臂电桥性能实验
一、实验目的
1、了解电阻应变式传感器的基本结构与使用方法。
2、掌握电阻应变式传感器放大电路的调试方法。
3、掌握单臂电桥电路的工作原理和性能。
二、实验所用单元
电阻应变式传感器、调零电桥，差动放大器板、直流稳压电源、数字电压表、位移台架。
三、实验原理及电路
1、电阻应变式传感如图1-1所示。传感器的主要部分是上、下两个悬臂梁，四个电阻应变片贴在梁的根部，可组成单臂、（双臂）半桥与全桥电路，最大测量范围为±3mm。
1─外壳 2─电阻应变片 3─测杆 4─等截面悬臂梁 5─面板接线图
图1-1 电阻应变式传感器
2、电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其阻值发生变化，这就是电阻应变效应，其关系为：ΔR/ R＝KΔL/ L=Kε，ΔR为电阻丝变化值，K为应变灵敏系数，ε为电阻丝长度的相对变化量ΔL/ L。通过施加外力引起应变片变形，测量电路将电阻变化转换为电流或电压的变化。
对于金属应变片，Ks主要取决于式中的第一项。，对于大多数金属Ks取2。本实验采用直流电桥来测量金属应变片的工作特性。
3．电桥的工作原理和特性
（1）电桥的工作原理
图2 是一个直流电桥．A、C端接直流电源，称供桥端，Uo称供桥电压；B、D 端接测量仪器，称输出端
UBD=UBC+UCD=UO[R3/(R3+R4)-R2/(R1+R2)] 1）
由式（1）可知，当电桥输出电压为零时电桥处于平衡状态．为保证测量的准确性，在实测之前应使电桥平衡（称为预调平衡）．
（2）电桥的加减特性
电桥的四个桥臂都由应变片组成，则工作时各桥臂的电阻状态都将发生变化(电阻拉伸时，阻值增加；电阻压缩时，阻值减小)，电桥也将有电压输出．当供桥电压一定而且△Ri<<Ri时，
d U=(¶ U/¶R1) d R1+(¶ U/¶R2) dR2+(¶ U/¶R3) dR3+(¶ U/¶R4) dR4 2)
其中U =U BD ．
对于全等臂电桥，R1=R2=R3=R4=R，各桥臂应变片灵敏系数K相同，上式可简化为
d U=(d R1 / R1- d R2 / R2+ d R3 / R3- d R4 / R4) 3）
当△Ri<<R 时，此时可用电压输出增量式表示
D U= UO (D R1 / R1- D R2 / R2+ D R3 / R3- D R4 / R4) 4）
式（4）为电桥转换原理的一般形式，现讨论如下：
（a）当只有一个桥臂接应变片时（称为单臂电桥），桥臂R1为工作臂，且
变片构成单臂电桥形式。
5、调节平衡电位器RP，使数字电压表指示接近零，然后旋动测微器使电压表指示为零，此时测微器的读数视为系统零位。分别上旋和