应变片及电阻应变电桥特性实验.pdf

应变片及电阻应变电桥特性实验所属课程：①《测试技术（Ⅱ）》；实验类别：信息控制类基础级一、实验目的和要求1.通过对电桥的特性测试，使学生能掌握与应用应变仪电桥的基本特性；2.熟悉和掌握测试所用仪器的性能及使用方法；二、实验设备与所用仪器1.YJD-1动态电阻应变仪；2.等强度梁附砝码盘；三、实验原理与步骤1.在等强度梁上粘贴7个电阻应变片（见图2），其电阻值R120，灵敏系数k2.02，在等强度梁上面；纵向粘贴电阻片R1、R2，用红式塑料线作引线，沿横向粘贴电阻应变片R5,R6，用塑料线作引线。此片不受力仅作为温度补偿片，在等强度梁下面粘贴电阻应、变片R3R4用谈灰色塑料线作引线。（见图3-1）；图3-1贴片布置图应变仪电桥的基本方程式如下：RRRR1243K仪仪K1K2K4K3R1R2R4R3K式中：仪—仪器灵敏系数指示值仪—仪器读数K—电阻应变片的灵敏系数、、、—为应变12342.实验步骤；根据实验要求将电阻应变片接入应变仪，挂好砝码盘调整仪器灵敏系数刻度指示使K仪K，并调整仪器处于平衡状态使仪器初读数为零。然后逐步分级加载（卸载），每加一次载荷（卸载）读一次数，并将读数记入表内。1)R1R7组成半桥载荷（N）102030加载仪器读数仪卸载2)R1R3组成半桥载荷（N）102030加载仪器读数仪卸载3)R1R5组成半桥载荷（N）102030加载仪器读数仪卸载4)R1R2R3R4组成全桥载荷（N）102030加载仪器读数仪卸载5)R1R2R5R6组成全桥载荷（N）102030加载仪器读数仪卸载根据以上实验要求分别绘出接桥方式简图与实际测出的应变与仪器读数仪之间的关系式，写出实验小结。四、使用仪器简介1．YE2538程控静态应变仪（1）YE2538程控静态应变仪技术量程分辨率测量误差平衡范围灵敏系数范围稳定性：预热30分钟后应变片阻值：供桥电压电源正常工作环境：（2）仪器工作原理仪器内置了单片机，完成采集、处理、显示、通讯等各种功能。仪器具有两个测点，每个测点可单独接成1/4、1/2或全桥形式。实验时按桥路形式连接示意图连接应变片即可。仪器采用初读法进行自动平衡。对某一测点进行自动平衡时，将显示并存储该点的初始不平衡量。在以后对该点的测量结果中将减去该存储的初试不平衡量，其效果等同于微调桥路使之平衡的方法，但操作更为简便。仪器测量结果在实测结果减去初始不平衡量的基础上还要进行灵敏系数的修正，但不进行桥路形式的修正。（3）面板说明：电源开关：仪器由交流会20伏/50HZ电源供电；数字显示屏：显示屏分为两块，可同时显示测量值或设置信息；键盘：仪器的参数设置及测量操作是由键盘来完成的数字键（0-9）：用来设置参数按键BRID:为桥路，显示桥路形式为：1、2、4按键K：为灵敏系数，通过数字键设置，由指示灯指示，范围：1.00-9.99按键R:为应变电阻值，由指示灯指示对应通道。范围：60-1000按键MEAS:测量两个通道测点的应变量，并将此值显示出来。按键按此键后将回到待命状态。（4）原理框图（5）使用方法接应变式传感器时，请根据传感器的组桥形式接成半桥、全桥等。打开电源预热30分钟设置参数：R,按显示应变电阻值，用数字键设置电阻参数，进行参数设置时点亮通道指示灯。范围是600-1000K设置灵敏系数按，在用数字键设置应变片灵敏系数，设置范围1.00-9.99BRID设置桥路形式按显示，1为1/4桥路，2为半桥，4为全桥，共有三种形式。按回到待命状态。（6）自动平衡：BAL在待命状态下，按键将进行自动平衡。仪器将显示测点的初始不平衡量，并将该值存储在仪器内部。按回到待命状态（注：仪器只保留最后自动平衡结果，故在测量过程中不可误自动平衡，以免丢失初始不平衡量）测量：对测点自动平衡后即可进行测量了。按回到待命状态注：A.对全桥桥路接法的应变测量，实际应变量同读数值的关系为（不考虑长导线误差）应变量=读数值/4B.测量或自动平衡过载时显示C.对于应变式传感器的测量,结果需根据传感器的灵敏度进行处理。仪器在灵敏度系数设为2时，显示/输入=1000/MVK=2.00（7）注意事项:传感器应避免阳光直射和空气剧烈流动这样会造成测量不稳定；绝缘电阻应不小于108，否则将可能引起漂移。仪器应尽可能远离强磁场。为保证测量的稳定性，应变片应连接牢固、可靠，所配的焊接片应弯成一定角度以方便连接。