东南大学传感器实验报告

传感器第一次实验 试 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及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形变时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应。 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它反映被测部位受力状态的变化。电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。单臂电桥输出电压 1/ 4oUEK，其中 K 为应变灵敏系数， /L L  为电阻丝长度相对变化。 三． 实验器材 主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。 四． 实验步骤 1. 根据接线示意图安装接线。 2. 放大器输出调零。 3. 电桥调零。 4. 应变片单臂电桥实验。 测得数据如下： 重量（g） 0 20 40 60 80 100 120 140 电压（mv） 3.5 7.2 11.3 16.0 20.7 24.7 28.8 33.5 实验曲线如下所示： 分析：由图可以看出，输出电压与加载的重量成线性关系，由于一开始调零不好，致使曲线没有经过原点，往上偏离了一段距离。 5. 根据表中数据计算系统的灵敏度/SUW （U为输出电压变化量，W为重量变化量）和非线性误差 /100%m yFS  ，式中m为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差；yFS 为满量程输出平均值，此处为140g。 U=30mv， W=140g， 所以 30 /1400.2143/Smv g m=1.9768g， yFS =140g， 所以 1.9768/140100%1.41%  6. 利用虚拟仪器进行测量。 测得数据如下表所示： 重量（g） 0 20 40 60 80 100 120 140 电压（mv） 0.7 5.0 9.5 13.9 18.7 23.4 28.3 32.9 相应的曲线如下： 五． 思考题 单臂电桥工作时，作为桥臂电阻的应变片应选用：（1）正（受拉）应变片；（2）负（受压）应变片；（3）正、负应变片均可以。 答：应变片受拉，所以选（1）正应变片。 实 验 二 金 属 箔 片 应 变 片 ——板桥性能实 验 一、实验目的 比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点 二．基本原理 不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥暑促灵敏度提高，非线性得到改善。当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压2/ 2oUEK。 三、实验器材 主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。 四．实验步骤 1.根据接线示意...