1、 實 驗 報 告實驗項目名稱： 金屬箔式應變片：單臂、半橋、全橋比較 同組人 試驗時間 年 月 日，星期 ， 節 實驗室 K2，508傳感器實驗室 指導教師 一、實驗目的 1、了解金屬箔式應變片，單臂、半橋、全橋的工作原理和工作情況。 2、驗證單臂、半橋、全橋的性能及相互之間的關系。二、實驗原理 電阻絲在外來作用下發生機械變形時，其電阻值發生變化，這就是電阻應變效應。描述電阻應變效應的關系式為：式中為電阻絲電阻相對變化，K為應變靈敏系數，為電阻絲長度相對變化。同時，由于應變片敏感柵絲的溫度系數的影響，以及應變柵線膨脹系數與被測試件的線膨脹系數不一致，產生附加應變時，在被測體受力狀態不變時，由于

2、溫度影響，輸出會有變化。金屬箔式應變片是用光刻、腐蝕等工藝制成的一種很薄的金屬箔柵，箔柵厚一般在0.003-0.01mm之間，箔材表面積大，散熱條件好。金屬箔式應變的電阻變化范圍很小，用歐姆表測量其阻值的變化十分困難，所以我們一般會用電橋來測試金屬箔式應變的變化，將電阻的變化量轉換成電壓的變化量。圖6.1 應變電橋電路由于電壓源電橋的測試精度受電源電壓波動影響，測量靈敏度也隨之變化，所以本實驗是有恒流源供電:, （2-1）圖6.1（a）為單臂電橋電路，R1為應變片電阻，R2、R3、R4為固定電阻,代入式（2-1）。圖6.1（b）為半橋電橋電路，R1、R2為應變片電阻，R3、R4為固定電阻,代入

3、式（2-1）。圖6.1（c）為全橋電橋電路，R1、R2、R3、R4為應變片電阻， ,代入式（2-1）。三、所需單元及部件 STIM-01模塊、STIM-05模塊;±15V電源、萬用表;電子連線若干四、實驗步驟 一、單臂電橋性能實驗1、按圖6.2連接好各模塊，接上模塊電源。2、稱重盤上不放任何東西，使STIM-01模塊差動放大器上的增益調節到最大，調節STIM-05模塊上的電位調節旋鈕，使STIM-01模塊差分放大輸出OUT1接近于0V（用萬用表測得）。3、調節STIM-01模塊電壓放大器上零位調節旋鈕，使得VOUT輸出0mV。4、逐個放上砝碼進行實驗。記錄實驗數據。二、半橋性能實驗1

4、、按圖7.1連接好各模塊，接上模塊電源2、稱重盤上不放任何東西，使STIM-01模塊差動放大器上的增益調節到最大，調節STIM-05模塊上的電位調節旋鈕，使STIM-01模塊差分放大輸出OUT1接近于0V（用萬用表測得）。3、調節STIM-01模塊電壓放大器上零位調節旋鈕，使得VOUT輸出0mV。4、逐個放上砝碼進行實驗。記錄實驗數據。三、全橋性能實驗1、按圖8.1連接好各模塊，接上模塊電源。2、稱重盤上不放任何東西，使STIM-01模塊差動放大器上的增益調節到最大。 3、調節STIM-01模塊電壓放大器上零位調節旋鈕，使得VOUT輸出0mV。（如果不能調到0mV，請適當調小模塊差動放大器上的增益，再重復步驟3）4、逐個放上砝碼進行實驗。記錄實驗數據。（1）、按照上述實驗步驟分別做單臂、半橋、全橋實驗。（2）、將測到的數據記錄在下面表格中，并根據所測得的數據進行比較。砝碼（g）20406080100120140160180200單臂（mv）半橋（mv）全橋（mv）（3）、在同一坐標字上描出X-V曲線，比較三種接法的靈敏度。圖6.2 單臂電橋性能測試實驗接線圖圖7.1 半橋性能測試實驗接線圖圖8.1 全橋性能測試實驗接線圖五、注意事項（1）在接換線時應將電源關閉。（2）在實驗過程中如有發現電壓表發生過載，應將電壓量