实验二箔式应变片三种桥路性能比较

实验二箔式应变片三种桥路性能比较

一、实验原理：

说明实际使用的应变电桥的性能和原理。

已知单臂、半桥和全桥电路的∑R分别为△R/R、2△R／R、4△R／R。根据戴维南定理可以得出测试电桥的输出电压近似等于1/4·E·∑R，电桥灵敏度Ku＝V／△R／R，于是对应于单臂、半桥和全桥的电压灵敏度度分别为1/4E、1/2E和E.。由此可知，当E和电阻相对变化一定时，电桥及电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。 二、实验所需部件

直流稳压电源（±4V档）、电桥、差动放大器、箔式应变片、测微头、（或双孔悬臂梁、称重砝码）、电压表。 三、实验步骤：

1．在完成实验一的基础上，不变动差动放大器增益和调零电位器，依次将图（1）中电桥固定电阻R1、R2、R3换成箔式应变片，分别接成半桥和全桥测试系统。

2．重复实验一中3－4步骤，测出半桥和全桥输出电压并列表，计算灵敏度。单臂电桥 位移0 0.5 1.0 1.5 2.0 mm 电压 0 0.014 0.034 0.051 0.062 V 灵敏度S:S＝△V／△X=

差动半桥 位移0 mm 电压 0 V

差动全桥 位移0 mm 电压 0 V 2.5 0.07 3.0 0.082 3.5 0.088 4.0 0.093 4.5 0.097 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 0.218 4.0 0.233 4.5 0.259 0.006 0.045 0.082 0.126 0.155 0.191 灵敏度S:S＝△V／△X=

0.5 1.0 1.5 0.115 2.0 0.196 -0.5 -0.035 -1.0 -0.029 -1.5 -0.178 -2.0 -0.223 -2.5 -0.279 0.038 0.098 河南农业大学13理学院

灵敏度S:S＝△V／△X=

在同一坐标上描出V－X曲线，比较三种桥路的灵敏度，并做出定性的结论。

四、注意事项：

1．应变片接入电桥时注意其受力方向，一定要接成差动形式。

2．直流激励电压不能过大，以免造成应变片自热损坏。

3．由于进行位移测量时测微头要从零－→正的最大值，又回复到零，再－→负的最大值，因此容易造成零点偏移，因此计算灵敏度时可将正△X的灵敏度与负的△X的灵敏度分开计算。再求平均值，以后实验中凡需过零的实验均可采用此种方法。

单臂电桥黑色 差动半桥蓝色 差动全桥红色 输入法码质量和输出电压呈线性关系，灵敏度就是V－M关系曲线的斜率。单臂，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。