实验一应变片 .pdfVIP

自动检测实验指导书

实验一电阻应变片性能测试及应用

一、实验目的：

1．观察了解应变片的结构及粘贴方式。

2．测试应变梁变形的应变输出，比较各桥路间的输出关系。

二、实验原理：

应变片是最常用的测力传感元件。当用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体

表面，当测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。

通过测量电路，转换成电信号输出显示。

电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，当电桥平衡时，桥路对臂电阻乘积相

等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻R、R、R、R中，电阻的相对变化率分别为△R／R、

123411

R

△R／R、△R／R、△R／R，当使用一个应变片时，R；当二个应变片组成差动

223344R

2ΔR

状态工作，则有R；用四个应变片组成二个差动对工作，且R＝R＝R＝R＝R，

R1234

4ΔR

R。由此可知，单臂，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。

R

三、实验设备：

应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码（每只约20g）、实验装置9000型（数显表、

±15V电源、±4V电源）、万用表(自备)。

四、实验步骤：

（一）金属箔式应变片单臂电桥性能实验

1、观察应变片。根据图1,应变式传感器已装于应变传感器模板上。传感器中各应变片已接

入模板左上方的R1、R2、R3、R4标志端。加热丝也接于模板上，可用万用表进行测量判别，

R1=R2=R3=R4=350Ω，加热丝阻值约为50Ω左右。

图1应变式传感器安装示意图

2、实验模板放大电路调零，方法为:①接入模板电源±15V(从主控箱引入)，检查无误后，

合上主控箱电源开关，将实验模板增益调节电位器Rw3顺时针调节到大致中间位置，②将差

放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上数显电压表输入端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，依次增加砝码并读取相应的数显表

数值，记下实验结果填入表1。

表1单臂测量时，输出电压与负载重量的关系：

5、根据表1计算系统灵敏度S：S=ΔV/ΔW(ΔV为输出电压平均变化量；ΔW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。

（二）金属箔式应变片半桥性能实验

1、保持实验（一）的各旋钮位置不变。

2、根据图1-3接线，R1、R2为实验模板左上方的应变片，注意R2应和R1受力状态相反，

即桥路的邻边必须是传感器中两片受力方向相反(一片受拉、一片受压)的电阻应变片。接入桥

路电源±4V，先粗调Rw1，再细调Rw4，使数显表指示为零。注意保持增益不变。

图3应变式传感器半