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自动检测技术实验报告

一、实验目地：

1．2．3．

箔式应变片性能DD单臂电桥

观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。测试应变梁变形

的应变输出。比较各桥路间的输出关系。

二、实验原理：

本实验说明箔式应变片及单臂直流电桥的原理和工作情况。

应变片是最常用的测力传感元件。当用应变片测试时，应变片要

牢固地粘贴在测试体表面，当测件受力发生形变，应变片的敏感

栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。通过测量电路，

转换成电信号输出显示。

电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，当电桥平衡

时，桥路对臂电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻R1、

R2、R3、R4中，电阻的相对变化率分别为△R1／R1、△R2／R2、

△R3／R3、△R4／R4，当使用一个应变片时，

R

R

Δ

R；当二个应变片组成差动状态工作，则有

2ΔR

R；用四个应变片组成二个差动对工作，且R1＝R2＝R3＝R4

＝R，4ΔRR。

R

由此可知，单臂，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。三、

实验所需部件：

直流稳压电源（±4V档）、电桥、差动放大器、箔式应变片、

测微头、（或双孔悬臂梁、称重砝码）四、实验步骤：

1．调零。开启仪器电源，差动放大器增益置100倍（顺时

针方向旋到底），“＋、－”输入端用实验线对地短路。输出端接数

字电压表，用“调零”电位器调整差动放大器输出电压为零，然后

拔掉实验线。调零

后电位器位置不要变化。

如需使用毫伏表，则将毫伏表输入端对地短路，调整“调零”

电位器，使指针居“零”位。拔掉短路线，指针有偏转是有源指针

式电压表输入端悬空时的正常情况。调零后关闭仪器电源。

2．按图（1）将实验部件用实验线连接成测试桥路。桥路中

R1、R2、R3、和WD为电桥中的固定电阻和直流调平衡电位器，

R为应变片（可任选上、下梁中的一片工作片）。直流激励电源为

±4V。

图（1）

测微头装于悬臂梁前端的永久磁钢上，并调节使应变梁处于

基本水平状态。

3．确认接线无误后开启仪器电源，并预热数分钟。调整电

桥WD电位器，使测试系统输出为零。

4．旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下的运动，以

悬臂梁水平状态下电路输出电压为零为起点，向上和向下移动各

5mm，测微头每移动0.5mm记录一个差动放大器输出电压值，

并列表。（或在双孔悬臂梁称重平台上依次放上砝码，进行上述

实验）。

根据表中所测数据计算灵敏度S，S＝△V／△X，并在坐标

图上做出V－X关系曲线

＋

五、注意事项：

1．实验前应检查实验接插线是否完好，连接电路时应尽量

使用较短的接插线，以避免引入干扰。

2，切忌用力拉扯接插线尾部，以免造成线内导线断裂。

3．稳压电源不要对地短路。

六、实验结论:

实验前我们连接导线，然后通过小组的合作，成功的完成实

验，

记录数据，通过本次实验我们了解了箔式应变片的结构及粘

贴方式，测

实验二箔式应变片三种桥路性能比较

一、实验原理：

说明实际使用的应变电桥的性能和原理。

已知单臂、半桥和全桥电路的∑R分别为△R/R、2△R／R、

4△R／R。根据戴维南定理可以得出测试电桥的输出电压近似等

于1/4E∑R，电桥灵敏度Ku＝V／△R／R，于是对应于单臂、半

桥和全桥的电压灵敏度度分别为1/4E、1/2E和E.。由此可知，

当E和电阻相对变化一定时，电桥及电压灵敏度与各桥臂阻值的

大小无关。二、实验所需部件

直流稳压电源（±4V档）、电桥、差动放大器、箔式应变片、

测微头、（或双孔悬臂梁、称重砝码）、电压表。三、实验步骤：

1．在完成实验一的基础上，不变动差动放大器增益和调零

电位器，依次将图（1）中电桥固定电阻R1、R2、R3换成箔式应

变片，分别接成半桥和全桥测试系统。

2．重复实验一中3－4步骤，测出半桥和全桥输出电压并列

表，计算灵敏度。

3．在同一坐标上描出V－X曲线，比较三种桥路的灵敏度，

并做出定性的结论。四、注意事项：

1．应变片