金屬箔式應(yīng)變片的性能試驗

1、實用標準文案精彩文檔金屬箔式應(yīng)變片的性能試驗學(xué)校：汕頭大學(xué)專業(yè)：電子信息工程 年級：10級 姓名：胡丹（一）單臂電橋性能檢測法實驗?zāi)康牧私饨饘俨綉?yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)，單臂電橋工作原理與性能，并掌握應(yīng)變片測量電路?；驹黼娮杞z在外力作用下發(fā)生機械形變時，其電阻值會發(fā)生變化，這就是電阻應(yīng)變效應(yīng)。且-7（_；LT |打Jl - .為應(yīng)變靈敏系數(shù)）金屬箔式應(yīng)變片是一種敏感器件，通過它可以轉(zhuǎn)換被測部位的受力狀態(tài)變化。而電橋的作用就是完成電阻到電壓的變化，其輸出反映了相應(yīng)的受力狀態(tài)。單臂電橋輸出電壓J,.二心卅。實驗設(shè)備主機箱（土電壓表）、應(yīng)變式傳感器實驗?zāi)０?、托盤、砝碼。四、 實驗數(shù)據(jù)處理重量和電壓數(shù)據(jù)

2、重量（g）20406080100120140160180200實用標準文案精彩文檔電壓（mV）4914192429343944491.計算單臂測量系統(tǒng)的靈敏度S:二的平均值為：討； 匚，,1; 一.一 |亠重量孌化重AW = 20（g）2.計算非線性誤差：:這里以理論擬合直線，即以輸出0%為起點，滿量程輸出（此處為49mV）的100%作終點的直線（ 一 一）為基準直線。如上圖所示，可以看出,當砝碼總重20g時取得最大偏差紂-，:。靈敏度S= = 0-24S(mV/g)重量和電壓的關(guān)系曲線實用標準文案精彩文檔十5：烽二 SIZL 曬。五、思考題1.單臂電橋時，作為橋臂電阻應(yīng)變片應(yīng)選用：（1）正（

3、受拉）應(yīng)變片（2）（3）正、負應(yīng)變片均可以？答：正、負應(yīng)變片均可以。當采用負應(yīng)變片時，得到的電壓是負值。2.查閱傳感器的相關(guān)資料，概述衡量傳感器的性能特性都有哪些指標？答：靜態(tài)特性：線性度、遲滯、重復(fù)性、閾值、靈敏度、穩(wěn)定性、噪聲、漂移;動態(tài)特性：時間常數(shù) 、阻尼系數(shù)、固有頻率-。（二）半橋性能檢測法實驗?zāi)康谋容^半橋與單臂電橋的不同性能，了解其特點?；驹硪韵．攽?yīng)變片阻值和應(yīng)變量相同時，其橋路輸出電壓二：實驗設(shè)備負（受壓）不同受力方向的兩只應(yīng)變片接入電橋作為鄰邊,電橋輸出靈敏度提高誤差也可實用標準文案精彩文檔主機箱（以趴土15W電壓表）、應(yīng)變式傳感器實驗?zāi)０濉⑼斜P、砝碼。實用標準文案精彩

4、文檔四、 實驗數(shù)據(jù)處理重量和電壓數(shù)據(jù)重量（g）20406080100120140160180200電壓（mV）1121304050607080901001.計算單臂測量系統(tǒng)的靈敏度S:AU的平均值為Aff = (ii+10 + 9+10 + 10 + 10 + 10+ 10 + 11H-10)/10=10(mV)重量孌化量MV = 20(g)靈敏度2.計算非線性誤差：這里以理論擬合直線，即以輸出0%為起點，滿量程輸出（此處為100mV） 的100%作終點的直實用標準文案精彩文檔線（一-）為基準直線。如上圖所示，可以看出,當砝碼總重20g時取得最大偏差。而二，所以，丘=-。五、思考題1.半橋測量

5、時兩個不同受力狀態(tài)的電阻應(yīng)變片接入電橋時，應(yīng)放在：（1）對邊；（2）鄰邊。答：鄰邊。2.橋路（差動電橋）測量時存在非線性誤差，是因為：（1）電橋測量原理上存在非線性；（2）應(yīng)變片應(yīng)變效應(yīng)是非線性的；（3）調(diào)零值不是真正為零。答：調(diào)零值不是真正為零。（三）全橋性能檢測法實驗?zāi)康牧私馊珮驕y量電路的優(yōu)點?；驹砣珮驕y量電路中，將受力方向相同的兩應(yīng)變片接入電橋?qū)叄喾吹膽?yīng)變片接入電橋鄰邊。當應(yīng)變片初始阻值：j - .，其變化值-_- _ J :時，其橋路實用標準文案精彩文檔輸出電壓。其輸出靈敏度比半橋電路又提高了一倍，非線性誤差和溫度旦1誤差均得到改善。實驗設(shè)備主機箱（土4V. +15V.電表）、

6、應(yīng)變式傳感器實驗?zāi)０濉⑼斜P、砝碼。四、 實驗數(shù)據(jù)處理重量和電壓數(shù)據(jù)重量（g）20406080100120140160180200電壓（mV）2040597999119138158178197重量和電壓的關(guān)系曲線實用標準文案精彩文檔 實測-擬合實用標準文案精彩文檔1.計算單臂測量系統(tǒng)的靈敏度S:ACJAy = (20 + 20 + H4-20+ 20 + 2IH-19+ 20+ 20+19)/10 = 19.7 (mV)重量孌化量AW = 20（g）2.計算非線性誤差:這里以理論擬合直線，即以輸出0%為起點，滿量程輸出（此處為197mV）的100%作終點的直線（一一）為基準直線。如上圖所示，分析

7、數(shù)據(jù)和可以得到，當砝碼總重i20g時取得最大偏差m孑一：壯匸-二珂河勺而:忖1口“曲，所以，辰= -o五、思考題1.測量中，當兩組對邊（鳳-.岳為對邊）電阻值相同時，即一.廠，；-：；：-.,而沁丫時，是否可以組成全橋：（1）可以；（2）不可以。答：不可以。（四）直流全橋的應(yīng)用一電子秤實驗實驗?zāi)康牧私馊珮驕y量電路的優(yōu)點。靈敏度S=B = 0J85(mV/g)實用標準文案精彩文檔實驗設(shè)備主機箱（土4V, +15V.電壓表）、應(yīng)變式傳感器實驗?zāi)０濉⑼斜P、砝碼。實驗數(shù)據(jù)處理重量和電壓數(shù)據(jù)重量（g）20406080100120140160180200電壓（mV）20406080100120140160

8、180200重量和電壓的關(guān)系曲線1.計算單臂測量系統(tǒng)的靈敏度S:AU實測-擬合實用標準文案精彩文檔AZ? = (20 + 20 + 204-204- 20 4-20 4-20 + 20 + 2G+ 2EJ)/10 = 20(mV)重量孌化重AW = 20（g）靈敏度2.計算非線性誤差:這里以理論擬合直線，即以輸出0%為起點，滿量程輸出（此處為200mV）的100%作終點的直線（丁二.2；=：!加）為基準直線。如上圖所示，分析數(shù)據(jù)和可 以得到，最大偏差門一逬他町所以，。因為：打恥存疳，-二：，所以只要把電壓表的量綱改為g，該電路就可以作為一個電子秤來稱重了。（五）金屬箔式應(yīng)變片的溫度影響實驗實驗

9、目的了解全橋測量電路的優(yōu)點。二、基本原理電阻應(yīng)變片的溫度影響， 主要來自兩個方面。 敏感柵絲的溫度系數(shù)， 應(yīng)變柵的線膨脹系 數(shù)與被測試件的線膨脹系數(shù)不一致會產(chǎn)生附加應(yīng)變。因此，被測體受力狀態(tài)不變而溫度變化時，輸出會有變化。三、實驗設(shè)備與器件主機箱、應(yīng)變式傳感器實驗?zāi)０澹ê訜崞鳎?、托盤、砝碼。實用標準文案精彩文檔四、實驗數(shù)據(jù)處理因為-丄-.，.：-1-: 所以0204-Q,2002 %x ino34 =了麗x too% =z%五、思考題查閱傳感器的相關(guān)資料，闡述金屬箔式應(yīng)變片的溫度影響有哪些消除方法。答：金屬箔式應(yīng)變片的溫度影響可以通過以下幾種方法消除：溫度自補償法、電橋線路補償法、輔助測量補償法、熱敏電阻補償法、計算機補償法等。而最常用的是溫度 自補償法和電橋線路補償法。溫度補償法：利用溫度補償片進行補償。溫度補償片是一種特制的、具有溫度補償作用的應(yīng)變片，將其粘貼在被測件上，當溫度變化時，與產(chǎn)生的附加應(yīng)變片相互抵消。電橋線路補償法：電橋補償是最常用的、 效果最好的補償方法， 應(yīng)變片通常作為平 衡電橋的一個臂來測量應(yīng)變。在被測試件感受應(yīng)變的位置上