石家庄铁道大学四方学院
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课程名称：传感器与测试技术
姓名： 学号： 班级： 教师签名：
预习（20）
过程（50）
报告（30）
评分
桌号： 实验地点：
实验时间：20年月日
【实验项目】：应变片传感器及其桥路性能研究
【实验目的】
了解金属箔式应变片的应变效应，以及其单臂、半桥、全桥测量电路的工作原理和性能。
【预习内容】
1．什么是电阻应变片的应变效应？
2.电阻应变片常用的桥式测量电路有哪几种？它们各自的灵敏度和非线性误差是多少？
3．运用电阻应变片传感器测量时，温度会影响其测量结果么？如果有影响，通常采取什么方法补偿？
【实验项目】
电阻应变片单臂、半桥全桥性能实验。
【实验原理】
1.实验仪器及器件
应变式传感器实验模块、应变式传感器、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表（自备）。
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2.实验原理接线图
应变片
应变片
引出线
固定垫圈
固定螺丝
限程螺丝
模块
弹性体
托盘
加热丝
应变片
图1应变式传感器安装示意图
接主控箱电源输出
接主控箱电源输出
接主控箱电源输出
接数显表
Vi地
图2应变式传感器半桥实验接线图
【实验步骤】
1、根据图1应变式传感器已装于应变传感器模块上。传感器中各应变片已接入模块的左上方的R1、R2、R3、R4。加热丝也接于模块上，可用万用表进行测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω，加热丝阻值为50Ω左右。
接入模块电源±15V（从主控箱引入），检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模块调节增益电位器Rw3顺时针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零，方法为将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上的数显表电压输入端Vi相连，调节实验模块上调零电位器Rw4，使数显表显示为零（数显表的切换开关打到2V档）。关闭主控箱电源。
3、将应变式传感器的其中一个应变片R1（即模块左上方的R1）接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥（R5、R6、R7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）如图2所示。检查接线无误后，合上主控箱电源开关。调节Rw1，使数显表显示为零。
4、在电子秤上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到500g（或200g）砝码加完。记下实验结果填入表1-1，关闭电源。
5、根据表1-1计算系统灵敏度S，S=（输出电压变化量；重量变化量）计算线性误差：f1=F?S×100%，式中为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差：F?S满量程输出平均值，此处为500g或200g。
二、1、传感器安装同实验一。做实验（一）2的步骤，实验模块差动放大器调零。
根据图2接线。R1、R2为实验模块左上方的应变片，注意R2应和R1受力状态相反，即将传感器中两片受力相反（一片受拉、一片受压）的电阻应变片作为电桥的相邻边。接入桥路电源±4V，调节电桥调零电位器Rw1进行桥路调零，实验步骤3、4同实验一中4、5的步骤，将实验数据记入表1-2，计算灵敏度S=，非线性误差f2。若实验时无数值显示说明R2与R1为相同受力状态应变片，应更换另一个应变片。
三、1、传感器安装同实验一。
2、根据图2接线，实验方法与实验二相同。将实验结果填入表1-3；进行灵敏度和非线性误差计算。
【实验结果】
1.电阻应变片单臂电桥特性。
表1-1单臂电桥输出电压与加负载重量值
重量（g）
电压（mv）
根据表1-1计算系统灵敏度S，S=（输出电压变化量；重量变化量）计算线性误差：f1=F?S×100%，