文档介绍：实验一金属箔式应变片一一单臂电桥性能实验
一、实验目的
了解金属箔式应变片的应变效应及单臂电桥工作原理和性能。
二、基本原理
电阻丝在外力作用下发生机械形变时，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：W应是非线性的。
实验三金属箔式应变片一一全桥性能实验
一、实验目的了解全桥测量电路的优点
二、基本原理全桥测量电路中，将受力方向相同的两应变片接入电桥对边，相反的应变片接入电桥邻边。
当应变片初始阻值R1=R2=R3=R4、其变化值△/?】=△/??=AR4时，其桥路输出电压
U（＞3 = EKS。其输出灵敏度比半桥又提高了 •倍，非线性误差和温度误差都得到了改善。
三、实验器材主机箱、应变传感器实验模板、托盘、破码、万用表、导线等。
四、实验步骤根据接线示意图安装接线。
R3
O
2 .放大器输出调零。
电桥调零。
应变片全桥实验五、实验数据记录及分析
数据记录如下表所示:
重量(g)
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
电压(mv)
21
41
62
82
102
123
143
163
184
204
实验曲线如下所示:
分析：从图中可见，数据点基本在拟合曲线上，线性性比半桥进一步提高。
根据表中数据计算系统的灵敏度5 = Af//AW (△"为输出电压变化量，AW为重量 $ =竺51()()% a变化量)和非线性误差 YfS ，式中Aymax为输出值(多次测量时为平均值)
与拟合直线的最大偏差；脆为满量程输出值，此处为204 mvo
△U=204mv,AW =200g,所以 S = 204/200 = "m/*
=,yFS =204mv»所以 8 = / 204xl(X)% = %
六、思考题测量中，当两组对边电阻值R相同时，即R1=R3, R2=R4,而R1AR2时，是否可以组成全 桥：(1)可以；(2)不可以。
答：(2)不可以。
某工程技术人员在进行材料拉力测试时在棒材上贴了两组应变片，能否及如何利用四组应 变片组成电桥，是否需要外加电阻。
答：能够利用它们组成电桥。对于左边-副图，可以任意选取两个电阻接入电桥的对边，则 输出为两倍的横向应变，如果己知泊松比则可知纵向应变。对于右边的一幅图，可以选取 R3、R4接入电桥对边，则输出为两倍的纵向应变。两种情况下都需要接入与应变片阻值相 等的电阻组成电桥。
金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较比较单皆、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度，根据实验结果和理论分析，阐述原因， 得出相应的结论。
答：根据实验结果可知：灵敏度：全桥〉半桥〉单臀非线性度：单臂〉单桥〉全桥
理论上：灵敏度：单臂S=-,半桥S = 2 ,全桥 S = E°42
非线性度：单臂$=上一X100%，半桥 3 = ()，全桥 3 = ()。
2+Ke
因为全桥能使相邻两臂的传感器有相同的温度特性，达到消除温度误差的效果。同时还能 消除非线性误差。
结论：利用差动技术，能有效地提高灵敏度、降低非线性误差、有效地补偿温度误差。
金属箔式应变片的温度影响
电阻应变片的温度影响主要有两个方面。敏感栅丝的