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机械工程与应用电子技术学院

测试技术基础 实验报告

姓 名 学 号 成 绩

2014年6月

实验一 直流电桥实验

一 实验目的

金属箔式应变片的应变效应，单臂、半桥、全桥测量电路工作原理、性能。

二 实验仪器

应变传感器实验模块、托盘、砝码、试验台（数显电压表、正负15V直流电源、正负4V电源）。

三 实验原理

电阻丝在外力作用下发生机械变形，电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，关系式：

?R?k?? （1-1） R式中

?R为电阻丝电阻相对变化； R?l为电阻丝长度相对变化。 l k为应变灵敏系数； ??金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感组件。如图1-1所示

通过这些应变片转换弹性体被测部位受力状态变化，电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，

（1）单臂电桥：如图1-2所示R5?R6?R7?R为固定电阻，与应变片一起构成一个单臂电桥，其输出电压

U0?E?RR （1-2） ?1?R41??2RE为电桥电源电压；

1?R?100%。 式（1-2）表明单臂电桥输出为非线性，非线性误差为L???2R（2）半桥：不同受力方向的两只应变片接入电桥做为邻边，如图1-3。电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善，当两只应变片的阻值想同、应变数也相同时，半桥的输出电压为

U0?E?k??E?R?? （1-3） 22R式中

?R为电阻丝电阻相对变化； R?l为电阻丝长度相对变化； l k为应变灵敏系数； ??