实验一金属箔式应变片性能-单臂电桥.doc

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1、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。实验原理：本实验说明箔式应变片及单臂直流电桥的电源的原理和工作情况。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ΔR1/R1、ΔR2/R2、ΔR3/R3、

2、ΔR4/R4当使用一个应变片时，ΣR=ΔR/R；当二个应变片组成差动状态工作，则有Σ=2ΔR/R；用四个应变片组成二个差对工作，且R1=R2=R3=R4=R，ΣR=4ΔR/R。由此可知，单臂、半桥、全桥电路的灵敏度依次增大所需单元及部件：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档，F/V打到2V档，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

3、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、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显示为零，关闭主、副电源。（3）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档，F/V置2V档。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显示为零，然后将F/V置2V档，再调电

4、桥W1（慢慢地调），使F/V显示为零。（4）将测微头转动到10mm刻度附近，安装到双平等梁的自由端（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。（5）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记下一个数值填入下表：位移(mm)电压（mv）（6）据所得结果计算灵敏度S=ΔV/ΔX（式中ΔX为梁的自由端位移变化，ΔV为相应F/V表显示的电压相应变化）。（7）实验完毕，关

5、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。问题：（1）本实验电路对直流稳压电源和对放大器有何要求？（2）根据所给的差动放大器电路原理图（见附录），分析其工作原理，说明它既能做差动放大，又可作同相或反相放大器。