4 实验四 金属箔式应变片—半桥全桥.doc

实验四 电桥性能—半桥单臂、半桥双臂和全桥的比较 一. 实验目的 比较半桥单臂、半桥双臂和全桥的输入和输出关系，验证三种电桥的静态性能。 二. 实验所需仪器及部件 直流稳压电源（±4V）、电桥、差动放大器、测微头、箔式应变片、电压表。 三. 实验步骤 1. 按照实验三的步骤完成单臂单桥的数据测量，并填入表1。关闭电源。 表1 实验数据记录表 组次 电桥 电压 位移 mm -4 -3 -2 -1 初始值 +1 +2 +3 +4 1 正行程 0 mV 反行程 2 正行程 反行程 2. 按实验三的图1，选用另一箔式应变片接入电桥，构成半桥双臂电路，记录下工作片对应图1中的位置和应变方向。开启电源，电桥调零后，测量位移值与输出电压值，填入表2。关闭电源。 表2 实验数据记录表 工作片位置与方向： 组次 电桥 电压 位移 mm -4 -3 -2 -1 初始值 +1 +2 +3 +4 1 正行程 0 mV 反行程 2 正行程 反行程 3. 按实验三的图1，选用另外两箔式应变片接入电桥，构成全桥电路，记录下工作片对应图1中的位置和应变方向。开启电源，电桥调零后，测量位移值与输出电压值，填入表3。关闭电源。 表3 实验数据记录表 工作片位置与方向： 组次 电桥 电压 位移 mm -4 -3 -2 -1 初始值 +1 +2 +3 +4 1 正行程 0 mV 反行程 2 正行程 反行程 四．实验注意事项（实验前必须认真阅读） 1. 应变片接入电桥时应注意其受力方向，一定要接成差动电桥形式。 2. 直流激励电压不能过大，以免造成应变片因过热损坏。 3. 由于进行位移测量时测微头是从零到正的最大，反行程回到零后，再到负最大，因此容易造成零点偏移，因此在计算灵敏度时可将正DX的灵敏度与负DX的灵敏度分开计算，再求平均值。 五. 实验报告内容 1. 画出电路原理图，简述半桥双臂和全桥的工作原理，推导工作片电阻变化值与输出电压的关系式。 2. 根据记录的三组数据，重新设计表格，计算各组数据的平均值、灵敏度和回程误差，比较三种电桥连接法对灵敏度和回程误差的影响，并在同一坐标纸上画出位移与电压的实际关系曲线。 3. 实验数据是否有异常？若有，试分析原因。 4. 本实验的收获和心得，有何建议？ 13