金屬箔式應變片的性能試驗

實用標準文案金屬箔式應變片的性能試驗學校：汕頭大學 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一、 實驗目的了解金屬箔式應變片的應變效應，單臂電橋工作原理與性能，并掌握應變片測量電路。二、 基本原理電阻絲在外力作用下發(fā)生機械形變時， 其電阻值會發(fā)生變化， 這就是電阻應變效應。 且（ 為應變靈敏系數(shù)）金屬箔式應變片是一種敏感器件，通過它可以轉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，其輸出反映了相應的受力狀態(tài)。單臂電橋輸出電壓。三、 實驗設備主機箱（ ）、應變式傳感器實驗模板、托盤、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）491419242934394449重量和電壓的關系曲線精彩文檔實用標準文案1. 計算單臂測量系統(tǒng)的靈敏度 S：的平均值為：靈敏度計算非線性誤差：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（ ）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 ，所以， 。五、 思考題單臂電橋時，作為橋臂電阻應變片應選用：（1）正（受拉）應變片（2）負（受壓）（3）正、負應變片均可以？答：正、負應變片均可以。當采用負應變片時，得到的電壓是負值。查閱傳感器的相關資料，概述衡量傳感器的性能特性都有哪些指標？精彩文檔實用標準文案答：靜態(tài)特性：線性度、遲滯、重復性、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) 半橋性能檢測法一、 實驗目的比較半橋與單臂電橋的不同性能，了解其特點。二、 基本原理不同受力方向的兩只應變片接入電橋作為鄰邊， 電橋輸出靈敏度提高， 非線性誤差也可以消除。當應變片阻值和應變量相同時，其橋路輸出電壓 。三、 實驗設備主機箱（ ）、應變式傳感器實驗模板、托盤、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）112130405060708090100重量和電壓的關系曲線1. 計算單臂測量系統(tǒng)的靈敏度 S：的 平 均 值 為 ：精彩文檔實用標準文案靈敏度計算非線性誤差：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%作終點的直線（ ）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 ，所以， 。五、 思考題1. 半橋測量時兩個不同受力狀態(tài)的電阻應變片接入電橋時，應放在： （1）對邊；（2）鄰邊。答：鄰邊。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）應變片應變效應是非線性的；（3）調零值不是真正為零。答：調零值不是真正為零。(三) 全橋性能檢測法一、 實驗目的了解全橋測量電路的優(yōu)點。二、 基本原理全橋測量電路中， 將受力方向相同的兩應變片接入電橋對邊， 相反的應變片接入電橋鄰邊。當應變片初始阻值： ，其變化值 時，其橋路輸出電壓 。其輸出靈敏度比半橋電路又提高了一倍，非線性誤差和溫度誤差均得到改善。三、 實驗設備主機箱（ ）、應變式傳感器實驗模板、托盤、砝碼。精彩文檔實用標準文案四、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重量和電壓的關系曲線1. 計算單臂測量系統(tǒng)的靈敏度 S：的 平 均 值 為 ：靈敏度計算非線性誤差：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（ ）為基準直線。如上圖所示，分析數(shù)據(jù)和可以得到，當砝碼總重 120g時取得最大偏差 。精彩文檔實用標準文案而 ，所以， 。五、 思考題1. 測量中，當兩組對邊（ 為對邊）電阻值相同時，即 ， ，而時，是否可以組成全橋： （1）可以；（2）不可以。答：不可以。(四) 直流全橋的應用—電子秤實驗一、 實驗目的了解全橋測量電路的優(yōu)點。二、 實驗設備主機箱（ ）、應變式傳感器實驗模板、托盤、砝碼。三、實驗數(shù)據(jù)處理重量和電壓數(shù)據(jù)重量（g）20406080100120140160180200電壓（mV）20406080100120140160180200重量和電壓的關系曲線1. 計算單臂測量系統(tǒng)的靈敏度 S：精彩文檔實用標準文案的 平 均 值 為 ：靈敏度計算非線性誤差：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（ ）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 。所以， 。因為 ， ，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) 金屬箔式應變片的溫度影響實驗一、 實驗目的了解全橋測量電路的優(yōu)點。二、 基本原理電阻應變片的溫度影響， 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、 實驗設備與器件主機箱、應變式傳感器實驗模板（含加熱器） 、托盤、砝碼。四、 實驗數(shù)據(jù)處理因為 ， ,所以五、 思考題查閱傳感器的相關資料，闡述金屬箔式應變片的溫度影響有哪些消除方法。精彩文檔實用標準文案答：金屬箔式應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， 應變片通常作為平衡電橋的一個臂來測量應變。在被測試件感受應變的位置上安裝一個應變片 R1（工作片）；在時間按不受力的