单臂电桥实验.pdf

黄淮学院电子科学与工程系

传感器与检测技术课程验证性实验报告

实验名称应变片单臂电桥性能实验实验时间年月日

学生姓名实验地点7#303

同组人员专业班级电技1301B
一、实验目的
了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。

二、实验主要仪器设备和材料

主机箱中的±2V～±10V（步进可调）直流稳压电源、±15V直流稳压电源、电压表；

应变式传感器实验模板、托盘、砝码；41位数显万用表（自备）。
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三、实验原理

图1—3应变片单臂电桥性能实验原理图

图中R5、R6、R7为350Ω固定电阻，R1为应变片；RW1和R8组成电桥调平衡网络，
E为供桥电源±4V。桥路输出电压Uo≈(1／4)(△R4／R4)E＝(1／4)(△R／R)E＝(1
／4)KεE。差动放大器输出为Vo。

图1—4传感器托盘安装示意图

图1—5测量应变片的阻值示意图

图1—6差动放在器调零接线示意图

图1—7应变片单臂电桥实验接线示意图
四、实验内容与步骤

1、将托盘安装到传感器上，如图1—4所示。

2、测量应变片的阻值：当传感器的托盘上无重物时，分别测量应变片R1、R2、
R3、R4的阻值。在传感器的托盘上放置10只砝码后再分别测量R1、R2、R3、R4的阻
值变化，分析应变片的受力情况（受拉的应变片：阻值变大，受压的应变片：阻值变

小。）。
3、实验模板中的差动放大器调零：按图1—6示意接线，将主机箱上的电压表量
程切换开关切换到2V档，检查接线无误后合上主机箱电源开关；调节放大器的增益
电位器RW3合适位置(先顺时针轻轻转到底，再逆时针回转1圈)后，再调节实验模板
放大器的调零电位器RW4，使电压表显示为零。
4、应变片单臂电桥实验：关闭主机箱电源，按图1—7示意图接线，将±2V～±
10V可调电源调节到±4V档。检查接线无误后合上主机箱电源开关，调节实验模板上
的桥路平衡电位器RW1，使主机箱电压表显示为零；在传感器的托盘上依次增加放置
一只20g砝码(尽量靠近托盘的中心点放置)，读取相应的数显表电压值，记下实验数
据填入表1。

5、根据表1数据作出曲线并计算系统灵敏度S＝ΔV/ΔW（ΔV输出电压变化量，
ΔW重量变化量）和非线性误差δ，δ=Δm/yFS×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：yFS满量程输出平均值，此处为200g。实验
完毕，关闭电源。

五、实验数据记录与分析
表1应变片单臂电桥性能实验数据
重量
020406080100120140160180200
（g）

电压

（mV）

六、实验结论

七、指导教师评语和成绩评定：

实验报告成绩：
指导教师签字：

年月日