金属箔式应变片四臂电桥（全桥）的静态位移性能

金属箔式应变片四臂电桥（全桥）的静态位移性能

一、实验目的：
　　了解金属箔式应变片全臂电桥的工作原理和工作情况，与实验一、二进行线性度灵敏度较。
二、实验原理：
　　应变片是粘贴式电阻应变计的简称，也有称作电阻应变片或电阻片。一般应变片由电敏感元件，基底和引线组成。在测量应变时，应变片用粘合剂粘贴在试件上，当试件受载荷后其表面产生微小变形，这时贴在其上的应变片的线栅亦随其发生变形。因为金属线材的应变效应，线栅的电阻发生变化，电阻变化率 △R/R的大小与应变片粘贴处试件的应变ε（L/L）的大小成比例，（注：R是应变片的原始电阻，△R是应变片的电阻变 值，L是线栅的纵向长度，△L是线栅的纵向变形。）如果用电测仪器测出电阻的变化，根据某一例常数，可得到试件的应变值。
三、实验内容：
　　1、根据图１的电路结构，将四片应变片与电桥平衡网络、差动放大器、电压表、直流稳压电源连接起来，组成一个测量线路（这时直流稳压电源应置于0伏档、电压表应置于20伏档）。此时四片应变片组成全桥。

图１

　　2、转动测微器，将平行梁上中间的磁铁与测微头相吸（必要时松开测微器的固定螺钉，使之完全可靠吸附后，再拧紧固定螺钉），并使平行梁处于（目测）水平位置，再向上位移5mm ，使梁的自由端往上产生位移。
　　3、将直流稳压电源输出置于4伏档，调整电桥平衡电位器W1，使电压表指示为零，稳定数分钟后，将电压表量程置于2伏档后，再仔细调零。
　　4、往下旋动测微器，将梁的自由端往下产生位移，记下电压表显示的数值。每次位移0.5mm记下一个电压数值，将所记数据填入下表，根据所得结果计算灵敏度S。S = V/ X（式中 V为电压变化， X为相应的梁端位置变化），并作V — X关系曲线。

位移mm	0.0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0	4.5	5.0
电压V

四、 注意事项：
　　1、电桥单元上部所示的四个桥臂电阻(Rx)并未按装，仅作为组桥示意标记，表示在组桥时应外接桥臂电阻（如应变片或固定电阻）。四臂电桥的两片应变片应注意工作状态与方向，不能接错。
　　2、实验时应将低频放大器、音频放大器的幅度调至最小，以减小对直流电桥的影响。
　　3、实验过程中，直流稳压电源输出不允许大于4伏，以防应变片过热损坏。
　　4、不能用手触及应变片及过度弯曲平行梁，以免应变片损坏。
　　5、实验中用到所需单元时，则该单元上有电源开关的应合上开关，完成实验后应关闭所有开关及输出。
　　6、注意不能改变差动放大器增益和调零电位器。
五、所需单元和部件：
　　直流稳压电源、差动放大器、电桥、测微器、V/F表。
六、有关旋钮的初始位置：
　　直流稳压电源输出置于0伏档，V/F表置于V表，20伏档，差动放大器增益钮旋调至最大。
七、实验设备：
　　1、CSY — 型传感器实验仪。
　　2、示波器
八、实验报告：
　　1、如果不考虑应变片受力的方向，实验结果又会怎样。
　　2、比较单臂，半桥，全桥各种接法的灵敏度。
　　3、在同一坐标上描出V——X曲线。