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应变片单臂半桥全桥性能比较实验

2023-02-03 来源:小侦探旅游网
应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验

应变片基本原理:

电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片 来组成。一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换 为电阻变化的传感器。此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测 量转化成弹性元件的变形,然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换 成电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化 信号输出。它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测,如力、 压力、加速度、力矩、重量等,在机械加工、计量、建筑测量等行业 应用十分广泛。

所谓电阻应变效应是指具有规则外形的金属导体或半导体材料在

(a)单臂

外力作用下产生应变而其电阻值也会产生相应地改变,

(b)半桥

这一物理现象

称为电阻应变效应

(a)

(b)箔式应变片

丝 式

应 变

应变片结构图

(c)全桥

应变片测量电路

在差动放大器增益相同的情况下: 半桥电压表读数是单臂的两倍, 全桥电压表读数是单臂的四倍。 因此在整个实验过程中都要保持放大

器增益不变。

单臂:在应变片测量原理图中 R1、R2 R3为固定电阻,RX为金属箔式 应变片。 半桥:在应变片测量原理图中R1、R2、为固定电阻,R3 RX为金属箔式 应变片。

R3与RX符号相反。

全桥:在应变片测量原理图中 R1、R2、R3 RX全为金属箔式应变片。全 桥实验时

图中四个电阻均为金属箔式应变片, 接线时两相邻的应变片的位置符号 相反,对应位置的应变片符号相同。

应变片测量原理图

实验步骤: 一 调零: 1 按图接线

差动放大器调零接线示意图

2、增益电位器RW3顺时针轾轻转到底再逆时针回调 1圈,再调RW4 使电压表在200mv时显示为零。

单臂实验:

1、 按图接线后用RW倜零。

2、 把10个20克的法码放到托盘上调增益 RW使电压表显示为50mv。 3、 把法码全取下再依放上读取数据填于表中。 4、 关闭电源,取下法码。 应变片单臂电桥性能实验数据

重量(g) 0 电 (mV) 压 0 应变片单臂电桥实验接线示意图

三、半桥实验: 1、 按图接线。

应变片半桥实验接线示意图

2、 用RW1调零(增益RW3和放大器调零RW4呆持在单臂实验壮态不 变)。 3、 依次放法码读取数据填于表中。 4、 关闭电源,取下法码。 应变片半桥性能实验数据

重量(g) 电

0 压 0 (mV) 四、全桥实验: 1、按图接线。

应变片全桥性能实验接线示意图

2、 用RW1调零(增益RW3和放大器调零RW4呆持在单臂实验壮态不 变)。 3、 依次放法码读取数据填于表中。 应变片全桥性能实验数据

重量(g) 电 压 0 0 (mV) 4、关闭电源,取下法码

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