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XX大学嘉庚学院传感器
实验报告
实验项目：实验一、二、三 金属箔式应变片
——单臂、半桥、全桥
实验台号：
专 业：物联网工程
年 级：2014级
班 级：1班
学生__ITT4004
学生__黄曾斌
实验时间：2016年5月20日
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．基本原理
金属电阻丝在未受力时,原始电阻值为R=ρL/S 。
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：
式中为电阻丝电阻的相对变化,为应变灵敏系数,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元件,通过它转换被测部位的受力状态变化,电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。
输出电压：
：电桥中只有一个臂接入被测量,其它三个臂采用固定电阻；输出O1。
：如果电桥两个臂接入被测量,另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥,又称为半桥形式；半桥电压输出O2。
：如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。全桥电压输出O3。
三．需用器件与单元
CGQ-001实验模块、CGQ-013实验模块、应变式传感器、砝码、电压表、±15V电源、±4V电源、万用表〔自备。
四．实验步骤
1．根据图1-1应变式传感器已装于应变传感器模块上。传感器中各应变片已接入模块的左上方的BF1、BF2、BF3、BF4。加热丝也接于模块上,可用万用表进行测量判别,RBF1= RBF2=
. .
RBF3= RBF4=350Ω,加热丝阻值为50Ω左右应变片
引出线
固定垫圈
固定螺丝
限程螺丝
模块
弹性体
托盘
加热丝
应变片
图1-1 应变式传感器安装示意图
。
2．差放调零
3．电桥调零
4．在电子秤上放置一只砝码,读取电压表数值,依次增加砝码和读取相应的电压表值,直到200g砝码加完。记下实验结果填入表1-1,关闭电源。
表1-1 单臂电桥输出电压与加负载重量值
重量〔g
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
电压〔mv
0
14
回程测量电压〔mv
5．根据表1-1计算系统灵敏度S,S=〔输出电压变化量；重量变化量计算线性误差：f1=F •S×100%,式中为输出值〔多次测量时为平均值与拟合直线的最大偏差：F •S满量程输出平均值,此处为200g测量出的电压。
由所得数据绘