电阻应变式传感器-实验报告.pdf

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R4 R3
只接入一个应变电阻片， 其余为固定电阻。 设电桥的桥臂比为   n ， 根据电桥的工作
R1 R2
 nU  R1
原理， 并忽略一些极小的无影响的量， 可以得到输出电压的表达式为 V    ， 同
(1 n)2  R1
V nU
时得到单臂电桥灵敏度表达式k  
v R / R (1 n)2
单臂电桥的实际输出电压与电阻变化的关系是非线性的， 存在非线性误差， 故不常使用。
半桥
如图， 接入两个应变电阻和固定电阻， 设初始状态为 R1=R2=R3=R4=R, Δ R1=Δ R2=Δ R， 可以
1 R 1
得到电压表达式V  U ， 半桥灵敏度表达式k  U ， 可见输出电压与电阻的变化严格呈
2 R v 2
线性关系， 不存在线性误差， 灵敏度比单臂电桥提高了一倍。
全桥
全部电阻都使用应变电阻， 且相邻的两个臂的受力方向相反， 根据电桥性质可以得到电压及灵敏
- 4 -R V
度的表达式V  U ， S   U ， 可见差动电桥的灵敏度比单臂电桥提高了 4 倍， 故
R R / R
广泛被使用。
补偿片的方法消除温度带来的漂移误差： 在单臂电桥中， 将与工作电阻同侧的固定电阻更换成相
同受力方向的补偿片， 且原始电阻值相等； 这样在实际使用中， 由于温度造成的电阻值变化被
抵消， 且补偿片不受力， 故可以消除电压的漂移输出。
步骤与操作方法：
1. 箔式单臂电桥的性能
差动放大器调零， 打开所用单元的
电源开关，差放器增益置于 100 倍，并
进行相关的其他调零处置。之后关闭电
源
按照右侧的电路图连接实验所需的
元件， 组成箔式单臂电桥电路。
调节悬臂梁头部铁心吸合的测微头， 使应变梁处以基本水平状态。
确定连线无误以后， 启动仪器电源并预热数分钟； 调整电桥 Wd 电位器， 使测试系统的输出
为零。
旋动测微头， 带动悬臂梁分别向上和向下运动各 5mm， 其中测微头每移动 记录一次
差动放大器输出的电压值