实验一应变片：单臂、半桥、全桥比较.doc

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1、个人收集整理勿做商业用途实验一　金属箔式应变片性能—单臂电桥实验目的:了解金属箔式应变片,单臂单桥的工作原理和工作情况。所需单元及部件：直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁、测微头、一片应变片、F／Ｖ表、主、副电源。旋钮初始位置:直流稳压电源打到±2Ｖ挡，F／V表打到２V挡,差动放大增益最大。实验步骤:1．了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置,观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片和一片补偿应变片,测微头在双平行梁前面的支座上,可以上、下、前、后

2、、左、右调节。2.将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（+)、负(-)、地短接。将差动放大器的输出端与F/V表的输入插口Ｖi相连；开启主、副电源;调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使Ｆ/Ｖ表显示为零,关闭主、副电源。根据图１接线R１、R2、Ｒ3为电桥单元的固定电阻。Ｒx=Ｒ４为应变片;将稳压电源的切换开关置±4V挡,F／V表置2０V挡。调节测微头脱离双平行梁，开启主、副电源,调节电桥平衡网络中的Ｗ1，使F／Ｖ表显示为零,然后将F/V表置2Ｖ挡,再调电桥W1（慢慢地调)，使F／V表显

3、示为零。电桥平衡网络差动放大器直流电压表　　　　　　　　图13.将测微头转动到１0mm刻度附近，安装到双平行梁的自由端(与自由端磁钢吸合）,调节测微头支柱的高度（梁的自由端跟随变化）使F／V表显示最小,再旋动测微头，使F／V表显示为零(细调零)，这时的测微头刻度为零位的相应刻度。4.往下或往上旋动测微头,使梁的自由端产生位移,记下Ｆ/Ｖ表显示的值。建议每旋动测微头一周即ΔX＝0.5mm记一个数值填入下表：个人收集整理勿做商业用途位移(mm)电压(ｍv）据所得结果计算灵敏度Ｓ＝ΔＶ/ΔX(式中ΔＸ为梁的自由端位

4、移变化,ΔV为相应F／Ｖ表显示的电压相应变化）。5．实验完毕，关闭主、副电源，所有旋钮转到初始位置。注意事项:１．电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在,仅作为一标记,让学生组桥容易。２．做此实验时应将低频振荡器的幅度关至最小，以减小其对直流电桥的影响。3．电位器W１、W２，在有的型号仪器中标为RD、RA。问题：本实验电路对直流稳压电源和对放大器有何要求?实验二　　金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较实验目的：验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间关系。所需单元和部件:直流稳压电源、差动放大器、

5、电桥、Ｆ/V表、测微头、双平行梁、应变片、主、副电源。有关旋钮的初始位置：直流稳压电源打到±2V挡，F/Ｖ表打到２V挡,差动放大器增益打到最大。实验步骤:1．按实验一方法将差动放大器调零后，关闭主、副电源。２.按图1接线，图中Ｒ4=Rx为工作片，r及Ｗ1为电桥平衡网络。3．调整测微头使双平行梁处于水平位置（目测)，将直流稳压电源打到±4Ｖ挡。选择适当的放大增益,然后调整电桥平衡电位器Ｗ1，使表头显示零(需预热几分钟表头才能稳定下来）。４．旋转测微头，使梁移动,每隔0.５ｍｍ读一个数，将测得数值

6、填入下表，然后关闭主、副电源：位移（mm）电压（mｖ)5．保持放大器增益不变,将R3固定电阻换为与Ｒ4工作状态相反的另一应变片,即取二片受力方向不同应变片，形成半桥，调节测微头使梁到水平位置(目测)，调节电桥W1使F／V表显示表显示为零,重复“4”过程同样测得读数,填入下表：个人收集整理勿做商业用途位移（mm）电压（mv)　　　　６.保持差动放大器增益不变，将R１，Ｒ2两个固定电阻换成另两片受力应变片(即R1换成　，R2换成　　)。组桥时只要掌握对臂应变片的受力方向相同,邻臂应变片的受力方向相反即可,否则相互抵

7、消没有输出。接成一个直流全桥,调节测微头使梁到水平位置，调节电桥Ｗ１同样使F／V表显示零。重复“4”过程将读出数据填入下表：位移(mm）电压（mv）７.在同一坐标纸上描出X－V曲线,比较三种接法的灵敏度。注意事项:1.在更换应变片时应将电源关闭。2.在实验过程中如发现电压表发生过载,应将电压量程扩大。３．在本实验中只能将放大器接成差动形式，否则系统不能正常工作。4.直流稳压电源±4V不能打的过大，以免损坏应变片或造成严重自热效应。5．接全桥时请注意区别各应变片子的工作状态方向。