電阻應(yīng)變片三種測試電路性能比較實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)原理

在懸臂梁的正反面貼有應(yīng)變片電阻。利用這四個(gè)應(yīng)變片電阻可構(gòu)成三種測量電路。當(dāng)在應(yīng)變梁的自由端加力時(shí)，產(chǎn)生彎曲變形。粘貼在表面的電阻應(yīng)變片也隨之變形，從而阻值也偏離初值。若將應(yīng)變片電阻構(gòu)成電橋測試電路，電橋的輸出電壓與所加力之間的關(guān)系就是應(yīng)變特性。單臂直流電橋的輸出表達(dá)式為：半橋直流電橋的輸出表達(dá)式為：全橋直流電橋的輸出表達(dá)式為：實(shí)驗(yàn)設(shè)備電阻式傳感器差動(dòng)變壓器原邊線圈差動(dòng)變壓器副邊線圈差動(dòng)變壓器鐵芯電容式傳感器懸臂橫梁懸臂梁測微儀永久磁鋼振動(dòng)平臺(tái)測微儀差動(dòng)變壓器副邊線圈實(shí)驗(yàn)步驟1、運(yùn)算放大器調(diào)零：開啟儀器電源,差動(dòng)放大器增益約100（順時(shí)針方向旋到底）,“＋、－”輸入端用實(shí)驗(yàn)線對(duì)地短路。輸出端接數(shù)字電壓表，用“調(diào)零”電位器調(diào)整差動(dòng)放大器輸出電壓為零，然后拔掉實(shí)驗(yàn)線。調(diào)零后電位器位置不要變化。

電壓表IN增益調(diào)零-+15V電源開關(guān)0000實(shí)驗(yàn)步驟2、如圖2將實(shí)驗(yàn)部件用實(shí)驗(yàn)線連接成測試橋路。直流激勵(lì)源為±4V，R接入應(yīng)變片。測微頭裝于懸臂梁前端的永久磁鋼上，并調(diào)節(jié)使應(yīng)變梁處于基本水平狀態(tài)。+差放V-+R3R1R′R2RWb+4V-4V圖2電壓表全橋電路WD電壓表IN增益調(diào)零+-實(shí)驗(yàn)步驟3、確認(rèn)接線無誤后開啟儀器電源，調(diào)整電橋WD電位器，使測試系統(tǒng)輸出為零。

0.000IN增益調(diào)零WD-++4V-4V電壓表實(shí)驗(yàn)步驟4、旋動(dòng)測微頭，帶動(dòng)懸臂梁分別作向上和向下運(yùn)動(dòng)，以水平狀態(tài)下輸出電壓為零，向上和向下移動(dòng)各5mm，測微頭每移動(dòng)0.5mm記錄一個(gè)差動(dòng)放大器輸出電壓值并填入報(bào)告表格，根據(jù)表中所測數(shù)據(jù)計(jì)算靈敏度K，K=V/X,并在坐標(biāo)圖上做出X-V關(guān)系曲線。位移（mm）

0

靈敏度單臂輸出(V)

0

半橋輸出（V）

0

全橋輸出(V)

0

0.50.015實(shí)驗(yàn)步驟3、確認(rèn)接線無誤后開啟儀器電源，調(diào)整電橋WD電位器，使測試系統(tǒng)輸出為零。

0.000IN增益調(diào)零WD-++4V-4V電壓表實(shí)驗(yàn)步驟4、旋動(dòng)測微頭，帶動(dòng)懸臂梁分別作向上和向下運(yùn)動(dòng)，以水平狀態(tài)下輸出電壓為零，向上和向下移動(dòng)各5mm，測微頭每移動(dòng)0.5mm記錄一個(gè)差動(dòng)放大器輸出電壓值并填入報(bào)告表格，根據(jù)表中所測數(shù)據(jù)計(jì)算靈敏度K，K=V/X,并在坐標(biāo)圖上做出X-V關(guān)系曲線。位移（mm）

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靈敏度單臂輸出(V)

0

半橋輸出（V）

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全橋輸出(V)

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0.50.0150.03實(shí)驗(yàn)步驟測量電路原理圖+差放V-R3R1R4R2RWb+4V-4V電壓表全橋電路-4V+4V電壓表IN增益調(diào)零WD+-R1R4實(shí)驗(yàn)步驟4、旋動(dòng)測微頭，帶動(dòng)懸臂梁分別作向上和向下運(yùn)動(dòng)，以水平狀態(tài)下輸出電壓為零，向上和向下移動(dòng)各5mm，測微頭每移動(dòng)0.5mm記錄一個(gè)差動(dòng)放大器輸出電壓值并填入報(bào)告表格，根據(jù)表中所測數(shù)據(jù)計(jì)算靈敏度K，K=V/X,并在坐標(biāo)圖上做出X-V關(guān)系曲線。位移（mm）

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靈敏度單臂輸出(V)

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半橋輸出（V）

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全橋輸出(V)

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0.50.0150.030.06實(shí)驗(yàn)步驟5、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)報(bào)告：1、繪出實(shí)驗(yàn)原理圖，并加以說明。