電阻應(yīng)變式傳感器靈敏度特性的研究

1、電阻應(yīng)變式傳感器靈敏度特性得研究實驗內(nèi)容：1、按下圖將金屬箔式應(yīng)變片電阻接成單臂電橋電路，測量靈敏度。圖（一）2、按下圖將金屬箔式應(yīng)變片電阻接成半橋電橋電路，測量靈敏度。圖（二）3、按下圖將金屬箔式應(yīng)變片電阻接成全橋電橋電路，測量靈敏度。圖（三）4、比較以上三種電路得靈敏度之間得關(guān)系。實驗步驟：1 .檢查導(dǎo)線有無斷路導(dǎo)線得變化會不會引起電壓表示數(shù)得變化。2 .對差動放大器進行調(diào)零。3 .按圖（一）所示接好單臂電橋電路，接通主、副電源。4 .調(diào)節(jié)Wd使電路平衡（輸出電壓Uo=0）。5 .在托盤上逐次增加一個祛碼，并記下每次輸出電壓得讀數(shù)，直到祛碼全部加完。6 .在托盤上逐次減少一個祛碼，并記下每

2、次輸出電壓得讀數(shù)，直到祛碼全部減完。7 .拆掉接線，按圖（二）連成半橋電路，重復(fù)4、5、6步操作、8 .拆掉接線，按圖（三）連成全橋電路，重復(fù)4、5、6步操作、9 .9、作VW關(guān)系曲線，計算三種電路得靈敏度S并比較。數(shù)據(jù)處理：、單臂電橋：(1)所測數(shù)據(jù)如下表:A(X)B(Y)C(Y)LongName硅碼質(zhì)量增加時電示壓數(shù)表N減小時電示壓數(shù)表/VUnitsComments101E-30,0032200.0150.0173400.0260.0274600Q380.045800.0510.05361000,0630,06571200.0760.07831400.0880,08991600.0990.

3、102101800.1120,113112000.1230.1231213作輸出電壓與鎖甲中午之間得關(guān)系圖:0 14-Equationy = a + b*x.冉d| R-SquariB0 9W59Q99S21增!E時電干玉粗卻VInrberDBplValuHEiO.DOTOIStandard! Emir3.Sd5-4i*長時電東色好欷SlopeE 1E-4313744Ei底小時電示m珞機kYtefcept0 0046 353S3E-4,小酎電水三父親/vSlopeA.0M55EJ5.36S;t 聲時電示壓粒時V城小時電腦印教機 LirwirFrtof * kl 時垂 甌救/ LarFifof窿

4、 小時電舒 里蹶加100200代碼質(zhì)量/g由圖可知：，O分析：由圖可知，祛碼增加時得靈敏度比祛碼減少時得靈敏度高。在讀取減祛碼時得數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)，祛碼越少，數(shù)據(jù)與加祛碼日差別越大，原因可能就是由于舊機器使用時間長，設(shè)備老化，在拿掉祛碼時應(yīng)變片得形變沒有徹底恢復(fù)到放祛碼前，仍有較大形變。二、半橋電路(1)所測數(shù)據(jù)如下：A兇B(Y)|CC0LongName整碼質(zhì)量出增加時電壓表示數(shù)/V賽時小電壓表示數(shù)內(nèi)UnitsComments1ro0-0.052200.0220.0183F400,0460,0434匚600.0690.0665-800.0910.09P6匚1000.1150,1157廠1200.13

5、90.138_1400.1610.16391600.1850.187101800.2080.212112000.2320.232121314(2)作輸出電壓與鎖甲中午之間得關(guān)系圖Adj.R-Squan0.9999409962，考n時電壓我小兔NV3lueStandardError我號小世國距密N,時電*S糠NIntercept-772727E-43.4S308E3LhairRttfJ*11If11/VLEAFFil卅苴Hi電PtW；f；V埠加陀電出表平計NSlop?0001162.&1339E-6減時小電壓力S中NIntercept-0.00532609272E-4賽時小電壓表示數(shù)NSlope

6、00012514929E-60100200注碼質(zhì)量用由圖可知：，。分析:從圖中得到加祛碼就是得靈敏度比減祛碼時得靈敏度小。造成這種現(xiàn)象得原因可，不過兩者相差很小，可以接受。能就是電路不就是很穩(wěn)定導(dǎo)致增減祛碼時得靈敏度不一樣三:全橋電路：(1)所測數(shù)據(jù)如下：A(X)B(Y)C(Y)LongName心碼質(zhì)量他增加時電壓表示數(shù)a減時小電壓表示數(shù)2JUnitsComments1ro022D0.0440.0293F4010.0880,0734匚600.1320.125P800.1780.166F6匚1000,2230.2137廠1200.2610.258F8r1400310.30491600,3530.

7、35101800.3990.397112000.4430.443121314(2)作輸出電壓與鎖甲中午之間得關(guān)系圖加時電法表不加V tntenept-3.18162E49 6$26-4惘酎屯國志天物T總l“修電的必aiilfiSE 6減時小電壓表示事* Intercept018362 86B4E 4戒時小電壓表示軌內(nèi)期聯(lián)0 002313.42424E-S-it m則電壓折就v-發(fā)豺小電壓衍憤州Linaar Fri rf i* V 時電質(zhì) It而LinaaTAflor展 主 人三一 j 盟V200100礫碼質(zhì)曷/g由圖可知：,。分析:從圖中得到加祛碼就是得靈敏度比減祛碼時得靈敏度小。造成原因與二

8、相同。實驗分析：一、比較Wk升階段單臂、半橋與全橋得靈敏度 埼由r 的*U4- 看 H叫中曲H 排市H電玉際S.V*立花立和7般向Jatt Rl wF V V 4 to it 也卡 H WVUn3rAitif，忡1*電土辛”Un-r*時光忖*辛HvuwiJ 4 MOK 4rmine計用 J-電Frgi9 5MEJ*飛5 舟后調(diào)7*vfj*, iftraw ad iaMaLAWriIJ UM1QD200磋碼】無量/g由圖可得：,o可知S3S2S1,即全橋電路得靈敏度最高，單臂電橋得靈敏度最低與理論值S3=2S2=4Si很好地吻合，這就是因為應(yīng)變片越多，可以去除非線性誤差以及作溫度補償。比較WF降

9、階段單臂、半橋與全橋得靈敏度由圖可得：，,?？芍猄3S2S1,即全橋電路得靈敏度最高，單臂電橋得靈敏度最低。與理論值S3=2S2=4Si基本吻合，這就是因為應(yīng)變片越多，可以去除非線性誤差以及作溫度補償。誤差分析：1、系統(tǒng)誤差（1）單臂電橋得輸出電壓并不就是與成嚴(yán)格得線性關(guān)系，有非線性誤差。（2）全橋電路得輸出電壓也不就是與成嚴(yán)格得線性關(guān)系，在推導(dǎo)式子得過程中忽略了高階微小量。2、讀數(shù)誤差（1）線路得松動會導(dǎo)致電壓不穩(wěn)定，這時讀數(shù)就存在了估讀，從而引起了一定得誤差（2）加上祛碼后，讀數(shù)不能太快，由于滯后效應(yīng)，電壓顯示值在突變之后還會發(fā)生微小得變化，應(yīng)等讀數(shù)穩(wěn)定了以后再讀，否則會導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)確。思

10、考題：2.在許多物理實驗中（如拉伸法測鋼絲楊氏模量，金屬熱膨脹系數(shù)以及本實驗）加載（或加熱）與減載（降溫）過程中對應(yīng)物理量得變化有滯后效應(yīng)。試總結(jié)她們得共同之處，提出解決方案。答:這三個實驗中，在加載（加熱）得過程中變化比較穩(wěn)定，但在減載（降溫）得過程中，變化不穩(wěn)定又就是比較緩慢，有時比較劇烈。我認(rèn)為要解決這種滯后效應(yīng)，應(yīng)該見少每次得變化量，即每次加載減載得重量減少，加熱與降溫過程加長，讓這一過程變得緩慢。這樣便可以盡量減少滯后效應(yīng)帶來得影響。實驗總結(jié):這個實驗比較簡單,只就是接線比較麻煩,在測量時除了滯后效應(yīng)得影響外,有時讀數(shù)會不停得變,會使得我讀得不就是很準(zhǔn),可能會略影響實驗得結(jié)果。但總體來說,本次試驗還就是比較成功得。實驗心得:1. 實驗中出現(xiàn)了這樣一種情況,導(dǎo)線接好后,如果用手去碰導(dǎo)線,電壓得示數(shù)會發(fā)生顯著得變化,這就是因為在電橋得輸出電壓很小得情況下,手或其她物品