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《传感器与检测技术》实验指导
书(四个实验)
实验一金属箔式应变片单臂电桥性能实验
一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变
效应，单臂电桥工作原理和性能。
二、基本原理：电阻丝在外力作用下发生机
械变形时，其电阻值发生变化，这就是
电阻应变效应，描述电阻应变效应的关
系式为：
ΔR/R=Kε
式中ΔR/R为电阻丝的电阻相对变化
值，K为应变灵敏系数，ε=Δl/l为电
阻丝长度相对变化。金属箔式应变片是
通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感
元件，用它来转换被测部位的受力大小
及状态，通过电桥原理完成电阻到电压
的比例变化，输出电压U0=EKε（E
为供桥电压），对单臂电桥而言，电桥
输出电压，U01=EKε/4。（E为供桥电
压）。
三、器件与单元：应变式传感器实验模板、
应变式传感器、砝码（每只约20g）、
数显表、±15V电源、±4V电源、万
数显电压表输入端Vi相连，调节实验模板上调
零电位器RW4，使数显表显示为零(数
显表的切换开关打到2V档)，完毕关闭
主控箱电源。
3、参考图（1-2）接入传感器，将应变式传
感器的其中一个应变片R1(即模板左上
方的R1)接入电桥作为一个桥臂，它与
R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、
R7在模块内已连接好)，接好电桥调零
电位器Rw1，接上桥路电源±4V(从主
控箱引入)，检查接线无误后，合上主控
箱电源开关，先粗调节Rw1，再细调
RW4使数显表显示为零。
图1-2应变式传感器单臂电桥实验接线图
4、在传感器托盘上放置一只砝码，读取数
显表数值，依次增加砝码和减少砝码并
读取相应的数显表数值，记下实验结果
填入表（1-1）。
表1-1：单臂测量时，输出电压与
负载重量的关系：
重量（g）
增
加
砝
电压(mv)
码
减
少
砝
码
5、根据表（1-1）计算系统灵敏度S：S=Δ
V/ΔW(ΔV为输出电压平均变化量；Δ
W重量变化量)，计算非线性误差：δf1=
Δm/yF·S×100%，式中Δm为输出电
压值(多次测量时为平均值)与拟合直线
的最大电压偏差量：yF·S为满量程时
电压输出平均值。
五、思考题
：
单臂电桥时，作为桥臂的电阻应变片应
选用：(1)正(受拉)应变片(2)负(受压)应
变片(3)正、负应变片均可以。
实验十四电容式传感器的位移实验
一、实验目的：了解电容式传感器的结构及
其特点。
二、基本原理：利用平板电容C=εA/d的
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