课程名称:机械工程测试技术实验名称:金属箔式应变片单臂半桥全桥班级:姓名:学号:
实验目的验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间关系。实验环境CSY910型传感器实验仪:直流稳压电源、差动放大器、电桥、FV表、测微头、双平行梁、应变片、主、副电源。
实验内容及过程
1、实验原理
已知单臂、半桥和全桥电路的ΣR分别为△RR、2△RR、4△RR。根据戴维定理可以得出测试电桥的输出电压近似等于ΣRE4,电桥灵敏度KuUo△RR,于是对应单臂、半桥和全桥的电压灵敏度分别为E4、E2和E。由此可知,当E和电阻相对变化一定时,电桥及电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。
2、旋钮初始位置
直流稳压电源打到±2V档,FV表打到2v档,差动放大器增益打到最大。
3、实验步骤
1按实验一方法将差动放大器调零后,关闭主、副电源。2使用一片应变片,组建单臂电桥。按图l接线,图中RxR4为工作片,r及Wl为电桥平衡网络。完成接线与调整测微头使双平行梁处于水平位置目测,将直流电源打到±4V档,选择适当的放大增益,然后调节W1,使FV显示零(需预热几分钟表头才能稳定下来)。记下此时的测微头的初始刻度。(Rx接↑的应变片)
3旋动测微头的调节旋钮,记下梁自由端的位移和FV表的示值。旋转测微头,使梁移动,每隔1mm读一个数,将测得数值填入下表,然后关闭主、副电源。
△位移x(mm)△电压Vv1111111111
4使用两片应变片,组建差动半桥,保持放大器增益不变,重复步骤(3)过程,记下所测得数据。将R3固定电阻换为与R4(取↑应变片)受力方向相反的另一应变片(↓应变片),即取两片受力方向不同应变片,形成半桥。调节测微头使梁到水平位置目测,调节电桥Wl使FV表显示为零,重复3过程同样测得读数填入下表:
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f△位移x(mm)△电压Vv
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5使用四片应变片,组建差动全桥,保持放大器增益不变,重复步骤(3)过程,再次记下所测得数据。保持差动放大器增益不变,R1,两个固定电阻换成另两片受力应变片即Rl换成↓,换成↑。将R2R2组桥时,只要掌握对臂应变片的受力方向相同,邻臂应变片的受力方向相反即可,否则相互抵消没有输出。接成一个直流全桥,调节测微头使梁到水平位置,调节电桥W,同样使FV表显示零。重复4过程将读出数据填入下表:
△位移x(mm)△电压Vv111111111
6在同一坐标纸上描出XV曲线,比较三种接法的灵敏度。实验结果及分析:单臂电桥测得r