实验一 电阻式传感器的单臂电桥性能实验

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1、实验一电阻式传感器的单臂电桥性能实验一、实验目的1、了解电阻应变式传感器的基本机构与使用方法2、掌握电阻式应变式传感器放大电路的调试方法3、掌握单臂电桥电路的工作原理和性能二、实验所用单元电阻应变式传感器、调零电桥、差动放大器板、直流稳压电源、数字电压表、位移台架三、实验原理及电路1、电阻丝在外力作用下发生形变时，其阻值发生变化，这就是电阻应变效应，其关系为：△R/R=K∑，△R为电阻丝变化值，K为应变灵敏系数，∑为电阻丝长度的相对变化量△L/L.通过测量电路将电阻变化转换为电流或电压输出。2、电阻应变式传感如图1-1所示。传感器的主要部分是上、下两个悬臂梁，四个电阻应变篇贴在梁的根部

2、，可组成单臂、单桥与全桥电路，最大测量范围为正负3mm。1——外壳2——电阻应变片3——测杆4——等截面悬臂梁5——面板接线图图1-1电阻应变式传感器+5V21453、电阻应变式传感的单臂电桥电路如图1-2所示，图中R1、R2、R3为固定，R为电阻应变式片，输出电压Uo=EK∑，E为电桥转换系数。一、实验步骤1、固顶好位移台架，将电阻应变式传感器至于位移台架上，调节测微器使其指示15mm左右。将测微器装入位移台架上部的开口处，旋转测微器测杆使其与电阻应变式传感器的测杆适度旋紧，然后调节两个滚花螺母使电阻应变式传感上的两个悬梁处于水平状态，两个滚花螺母固定在开口处上下两侧。2、将试验箱（

3、试验台内部已连接）面板上的正负15V和地端，用导线接到差动放大器上；将放大器放大倍数电位器RP1旋钮（试验台为增益旋钮）逆时针旋到终端位置。3、用导线将差动放大器的正负数入端连接，再将其输出端接到数字电压表的输入端；按下面板上电压量程转换开关的20V挡按键（试验台为电压量程拨到20V档）；接通电源开关，旋动放大器的调零电位器RP2旋钮，使电压表指示向零趋近，然后换到2v量程，旋动调零继电器RP2旋钮使电压表指示为零；此后调零继电器RP2旋钮不再调节，根据试验适当调节增益电位器RP1。4、按图1-2接线R1、R2、R3（电阻传感器部分固定电阻）与一个的应变片构成单臂电桥形式。5、调节平衡

4、电位器RP，使数字电压表指示接近于零，然后旋动测微器使电压表指示为零，此时测微器的读数视为系统零位。分别上旋和下旋测微器，每次0.4mm，上下各2mm，将位移量X和对应的输出电压值Uo记入表中。表1-1X（mm）-2.0-1.6-1.2-0.8-0.400.40.81.21.62.0Uo（mV）-0.034-0.026-0.021-0.016-0.01100.0020.0070.0120.0120.09二、实验报告1、根据表1-1中的实验数据，画出输入/输出特性曲线Uo=f（X）如下：1、不能。输入电压的大小取决于电阻丝的长度2、（1）因为电阻应变式传感为非线性系统，其输入、输出关系均

5、为非线性，他们都将导致测量结果的非线性误差（2）仪器不精准，部分电路接触不良一、实验结果分析受环境的影响，实验过程中会产生误差。通过改实验使动手能力增强，并且能够分析误差产生和各种问题的原因。