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1、实验一 金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较一、实验目的: 比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性误差，得出相应的结论。 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：R/R=K 式中 R/R 为电阻丝的电阻相对变化值，K 为应变灵敏系数，=l/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，对单臂电桥而言，电桥 输出电压，U01=EK/4。 （E 为供桥电压） 。三、需用器件与单元：应变式传感器实验模板、应
2、变式传感器、砝码（每只约 20g） 、 数显表、15V 电源、4V 电源、万用表(自备)。四、实验步骤：1、根据图(1-1),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=350，加热丝阻值约为 50 左右。2、实验模板差动放大器调零，方法为: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， 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
3、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。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（1-1） 。表 1-1：单臂测量时，输出电压与负载重量的关系：5、根据表（1-1）计算系统灵敏度 S：S=V/W(V 为输出电压平均变化量；W 重量变化量)，计算非线性误差：f1=m/yFS100%，式中 m 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：yFS 为满量程时电压输出平均值。 6、重复以上过程，分别测量半桥和全桥时电压的输出。 7、根据实验所得的单臂、半桥和全桥输出时的灵敏度和非线性误差，从理论上进行 分析比较，阐述理由。
