金属箔式应变计性能—应变电桥

实验 金属箔式应变计性能——应变电桥
实验目的：
1、观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。
2、测试应变梁变形的应变输出。
3、比较各桥路间的输出关系。
实验原理：
本实验说明箔式应变片及直流电桥的原理和工作情况。
应变片是最常用的测力传感元件。当用应变片测试时，应变片要牢固地粘
贴在测试体表面，测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也
随之发生相应的变化。通过测量电路，转换成电信号输出显示。
电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，当电桥平衡时，桥路对臂
电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻R1、R2、R3、R4 中，电阻的
相对变化率分别为△R1/ R1、△R2/ R2、△R3/ R3、△R4/ R4 ，当使用一个应

实验所需部件：
直流稳压电源+4V、应变式传感器实验模块、贴于主机工作台悬臂梁上的
箔式应变计、螺旋测微仪、数字电压表
实验步骤：
1、连接主机与模块电路电源连接线，差动放大器增益置于最大位置（顺
时针方向旋到底），差动放大器“+”“—”输入端对地用实验线短路。输出端
接电压表2V档。开启主机电源，用调零电位器调整差动放大器输出电压为零，
然后拔掉实验线，调零后模块上的“增益、调零”电位器均不应再变动。

2、观察贴于悬臂梁根部的应变计的位置与方向，按图（1）将所需实验部
件连接成测试桥路，图中R1、R2、R3分别为模块上的固定标准电阻，R 为应
变计（可任选上梁或下梁中的一个工作片），图中每两个节之间可理解为一根
实验连接线，注意连接方式，勿使直流激励电源短路。
将螺旋测微仪装于应变悬臂梁前端永久磁钢上，并调节测微仪使悬臂梁基
本处于水平位置。
3、确认接线无误后开启主机，并预热数分钟，使电路工作趋于稳定。调
节模块上的WD电位器，使桥路输出为零。
4、用螺旋测微仪带动悬臂梁分别向上和向下位移各5mm ,每位移1mm 记
录一个输出电压值，并记入下表：

根据表中所测数据在坐标图上做出V—X曲线，计算灵敏度S：S=DV/ DX。
注意事项：
1、实验前应检查实验连接线是否完好，学会正确插拔连接线，这是顺利
完成实验的基本保证。
2、由于悬臂梁弹性恢复的滞后及应变片本身的机械滞后，所以当螺旋测
微仪回到初始位置后桥路电压输出值并不能马上回到零，此时可一次或几次将
螺旋测微仪反方向旋动一个较大位移，使电压值回到零后再进行反向采集实
验。
3、实验中实验者用螺旋测微仪进行位移后应将手离开仪器后方能读取测
试系统输出电压数，否则虽然没有改变刻度值也会造成微小位移或人体感应使电压信号出现偏差。
4、因为是小信号测试，所以调零后电压表应置2V 档。