实验一金属箔式应变片特性及应用实验
一、实验目的:
1.了解金属箔式应变片的应变效应，单臂、半桥、
全桥工作原理和性能及优缺点。
2.了解金属箔式应变片的实际应用。
二、需用器件与单元：
应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、数显表、
±15V电源、±4V电源、万用表。
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三、实验内容及操作步骤：
1、观察应变式传感器的结构及实验装置：
应变式传感器及实验装置示意图见图1-1所示。应
变式传感器已装于应变传感器模板上，传感器中各应变
片已接入模板的左上方的R、R、R、R，加热丝也接
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于模板上，可用万用表进行测量判别，
R=R=R=R=350Ω，加热丝阻值为50Ω左右。
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2、差动运算放大器放大倍数设定及零点的调节：
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，将实验模板调节增益电位器R
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顺时针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零。
调整方法是将差放的正、负输入端与地短接，输出端与
主控箱面板上数显表电压输入端Vi相连，调节实验模
板上调零电位器R，使数显表显示为零(数显表的切换
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开关打到2V档)。关闭主控箱电源。
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3、应变片单臂桥接法特性测试：
注：1.图1-2中RR的图标表示该应变片受拉伸作用，ΔR为正值。
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2.图1-2中RR的图标表示该应变片受拉伸作用，ΔR为负值。
2、4
图1-2应变式传感器单臂电桥实验接线图
1）.将应变片式传感器的其中一个应变片R(即模板
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上方的R)接入电桥作为一个桥臂与R、R、R接成直
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流电桥(R、R、R模块内已连接好)，接好电桥调零电
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位器R，接上桥路电源±4V(从主控箱引入)如图1-2所
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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。
2）.在电子称上放置一只砝码，读取数显表数值，依
次增加砝码和读取相应的数显表值，直200g(或500g)
砝码加完。记下实验结果填入表1-1中（见附录）。
3）.根据表1-1中的数据计算系统灵敏度
S，S=Δv/ΔW(Δv输出电压变化量；ΔW重量变化量)
计算非线性误差：δf1=Δmax/yF·S×100%式中Δm
为输出值(多次测量时为平均值)与拟合直线的最大偏差，
yF·S为满量程200g（或500g）输出。
4、应变片半桥接法特性测试：
根据图1-3接线。R、R为实验模板左上方的应变片，
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注意R应和R受力状态相反，即将传感器中两片受力
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相反(一片受拉、一片受压)的电阻应变片作为电桥的相
邻边。重复前面实验内容中的2）、3）操作步骤，将实
验数据记入表1-2，计算灵敏度S=ΔU/ΔW，非线性误
差δ。若实验时无数值显示说明R与R为相同受力
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状态应变片，应更换另一个应变片。
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图1-3应变片传感器半桥实验接线图
5、应变片全桥接法特性测试：
图1-4全桥性能实验