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1、物理实验报告实验名称： 电阻应变传感器灵敏度特性研究 实验成绩 实验者姓名 下午 晚上 班 号 学号 实验时间 2020 年 5 月 31 日天 气 地 点 室 温 同 组 名 气 压 指导老师 实验目的熟悉仪器内部各部件配置，功能和使用方法；观察传感器结构及应变片位置，熟悉仪器上的电桥线路；比较单臂、半桥和全桥输出的灵敏度实验原理应变片将应变量转换成电阻相对变化量R/R为了测量R/R，通常采用各种电桥线路。根据接入电桥桥臂的工作应变片的位置和数量，可以将电桥电路分为如图所示的几种情况：电桥平衡的条件为：电桥相对两臂电阻的乘积相等或相邻两臂的电阻比值相等，即1、单臂电桥：在四臂电桥中，如果只有
2、R1为工作应变片，由于应变而产生相应的电阻变化为R1，而R2、R3和R4为固定电阻，则称此电桥为单臂电桥，单臂为工作应变片时的电桥电压灵敏度为：2、半桥电桥：考虑单臂电桥中U值的选择受到应变片功耗的限制，为此可通过选择n值获得最高的灵敏度k,得出最大此时输出电压不存在非线性误差，而且电桥灵敏度比单臂电桥时提高了一倍，还具有温度补偿作用。3、全桥电桥：在桥臂中经常安置多个应变片，电桥可采用四臂电桥，设平衡电桥初始时R1=R2=R3=R4，忽略高阶微小量，则因此，此时可见灵敏度最高。数据表格及处理结果： 实验操作总结及问题讨论：实验操作总结：1、连接线路、差动放大器调零2、依次测量单臂电桥、半桥电
3、桥、全桥电桥灵敏度：（1） 正确连接线路；（2） 电桥调零，鼠标点击增益旋钮，确定实验中差动放大器的增益。点击按钮保存连线状态和增益系数；（3） 测量增加砝码和移除砝码时电桥的输出电压，记录电压表的读数。问题讨论：1、 半桥测量时，二片不同受力状态的应变片接入电桥时应放在对边还是邻边，试分析非线性误差产生的原因。答:不同受力状态的应变片接入电桥时应放在邻边；非线性误差产生的原因: 在系统误差存在的情况下，半桥测量会受零点漂移和蠕变的影响，同时，绝缘电阻过低也会造成应变片和试件之间的漏电而产生测量误差。2、在许多物理实验中(如拉伸法测钢丝杨氏模量，金属热膨胀系数测量以及本实验)加载(或加热)与减载(降温)过程中对应物理量的变化有滞后效应。试总结它们的共同之处，提出解决方案。答:他们的共同之处都是因为在测量的时候会使得所测的物体发生形变，而当外部条件(载量或者温度)变化时，这些形变的物体又不能立即恢复到相应的状态，总是会需要一定的时间恢复，因而表现出滞后性。实验室里常用的解决办法不是等待物体恢复完全(指的是在该种外部条件下)，因为这种情况难以测量，时间是难测的。常用的解决办法是记录在该种条件下的状态量，但是在数据处理的时候只利用它的状态量之间的差值，这样就可以把滞后的量在差值中舍去。
