1、電阻應變式傳感器靈敏度特性的研究實驗內容:1.按下圖將金屬箔式應變片電阻接成單臂電橋電路,測量靈敏度/S V W =。 圖(一2.按下圖將金屬箔式應變片電阻接成半橋電橋電路,測量靈敏度/S V W =。 圖(二3.按下圖將金屬箔式應變片電阻接成全橋電橋電路,測量靈敏度/S V W =。 圖(三4.比較以上三種電路的靈敏度之間的關系。實驗步驟:1.檢查導線有無斷路導線的變化會不會引起電壓表示數的變化。2.對差動放大器進行調零。3.按圖(一所示接好單臂電橋電路,接通主、副電源。4.調節W D使電路平衡(輸出電壓U0=0。5.在托盤上逐次增加一個砝碼,并記下每次輸出電壓的讀數,直到砝碼全部加完。6.

2、在托盤上逐次減少一個砝碼,并記下每次輸出電壓的讀數,直到砝碼全部減完。7.拆掉接線,按圖(二連成半橋電路,重復4、5、6步操作.8.拆掉接線,按圖(三連成全橋電路,重復4、5、6步操作.9.9.作V-W關系曲線,計算三種電路的靈敏度S,并比較。數據處理:一、單臂電橋:(1所測數據如下表: 作輸出電壓與鎖甲中午之間的關系圖: 由圖可知:v/kg 610.0=增s ,v/kg 605.0=減s 。v/kg 608.02s =+=減增s s 分析:由圖可知,砝碼增加時的靈敏度比砝碼減少時的靈敏度高。在讀取減砝碼時的數據時發現,砝碼越少,數據與加砝碼時差別越大,原因可能是由于舊機器使用時間長,設備老化

3、,在拿掉砝碼時,應變片的形變沒有徹底恢復到放砝碼前,仍有較大形變。二、半橋電路(1所測數據如下: (2作輸出電壓與鎖甲中午之間的關系圖: 由圖可知:V /kg 160.1=增s ,V /kg 200.1=減s 。v/kg 180.12s =+=減增s 分析:從圖中得到加砝碼是的靈敏度比減砝碼時的靈敏度小。造成這種現象的原因可能是電路不是很穩定導致增減砝碼時的靈敏度不一樣,不過兩者相差很小,可以接受。三:全橋電路:(1所測數據如下:（2）作輸出電壓與鎖甲中午之間的關系圖： 由圖可知： s增 = 2.210V/kg ， s減 = 2.310V/kg 。 s= s增 + s 減 = 2.260v/k

4、g 2 分析：從圖中得到加砝碼是的靈敏度比減砝碼時的靈敏度小。造成原因與二相同。 實驗分析： 實驗分析： 一、比較 W 上升階段單臂、半橋和全橋的靈敏度 由圖可得： s單 = 0.610V/kg ， s半 = 1.160V/kg ， s全 = 2.210V/kg 。 可知 S3S2S1，即全橋電路的靈敏度最高，單臂電橋的靈敏度最低 與理論值 S3=2S2=4S1 很好地吻合，這是因為應變片越多，可以去除非線性誤差以及作溫度 補償。 二、比較 W 下降階段單臂、半橋和全橋的靈敏度： 由圖可得： s單 = 0.605V/kg ， s半 = 1.210V/kg ， s全 = 2.310V/kg 。

5、可 知 S3 S2 S1 ， 即 全 橋 電 路 的 靈 敏 度 最 高 ， 單 臂 電 橋 的 靈 敏 度 最 低 。 s單： ： = 1 : 1.96 : 3.76 與理論值 S3=2S2=4S1 基本吻合，這是因為應變片越多，可以去 s半 s 全 除非線性誤差以及作溫度補償。 誤差分析： 誤差分析： 1.系統誤差： （1）單臂電橋的輸出電壓 U 0 并不是與 R1 / R1 成嚴格的線性關系，有非線性誤差 = R1 / R1 。 1 + n + R1 / R1 （2）全橋電路的輸出電壓 U 0 也不是與 R1 / R1 成嚴格的線性關系，在推導式子的過程中忽 略了高階微小量。 2.讀數誤

6、差： （1）線路的松動會導致電壓不穩定，這時讀數就存在了估讀，從而引起了一定的誤差。 （2）加上砝碼后，讀數不能太快，由于滯后效應，電壓顯示值在突變之后還會發生微小的 變化，應等讀數穩定了以后再讀，否則會導致讀數不準確。 思考題： 2 在許多物理實驗中（如拉伸法測鋼絲楊氏模量，金屬熱膨脹系數以及本實驗）加載（或 加熱）與減載（降溫）過程中對應物理量的變化有滯后效應。試總結他們的共同之處， 提出解決方案。 答：這三個實驗中，在加載（加熱）的過程中變化比較穩定，但在減載（降溫）的過程中， 變化不穩定，又是比較緩慢，有時比較劇烈。我認為要解決這種滯后效應，應該見少每次的 變化量，即每次加載減載的重量減少，加熱和降溫過程加長，讓這一過程變得緩慢。這樣便 可以盡量減少滯后效應帶來的影響。 實驗總結： 這個實驗比較簡單，只是接線比較麻煩，在測量時除了滯后效應的影響外，有時讀數會 不停的變，會使得我讀得不是很準，可能會略影響實驗的結果。但總體來說，本次試驗還是 比較成功的。 實驗心得： 實驗心得： 1. 實驗中出現了這樣一種情況，導線接好后，如果用手去碰導線，電壓的示數會發生顯著 的變化，這是因為在電橋的輸出電壓很小的情況下，手或其他物品與導線的接觸電壓就 不能忽略了，相反它對輸出電壓有著很大的影響。因此在調完電橋平衡后，不要再碰導 線了，否則又要重新調