07铁翼凤凰整理之六爻失脱盗贼章

实验一  金属箔式应变片――单臂电桥性能实验 一、实验目的： 了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。 二、实验仪器： 应变传感器实验模块、托盘、砝码、数显电压、±15V、±4V电源、万用表（自备）。 三、实验原理： 电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为：ΔR/R=Kε，式中ΔR/R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数，ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化。金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感组件，如图1-1所示，四个金属箔应变片分别贴在弹性体的上下两侧，弹性体受到压力发生形变，应变片随弹性体形变被拉伸，或被压缩。                                             图1-1 图1-2 通过这些应变片转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，如图1-2所示R5、R6、R7为固定电阻，与应变片一起构成一个单臂电桥，其输出电压 Uo=                          （1-1） E为电桥电源电压，R为固定电阻值，式1-1表明单臂电桥输出为非线性，非线性误差为L=。 四、实验内容与步骤（略）                                    五、 根据表1－1计算系统灵敏度S＝ΔU/ΔW（ΔU输出电压变化量，ΔW重量变化量）和非线性误差δf1=Δm/yF..S ×100％，式中Δm为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差；yF·S为满量程（200g）输出平均值。 六．数据处理 １．实验数据如下表所示： 重量(g) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 电压(mV) 24.8 49.7 74.7 99.1 123.8 148.5 173.5 198.5 224 249 表1－1 ２．最小二乘法计算如下所示： ３．数据计算结果 （1）由上图可得系统灵敏度： S=ΔV/ΔW=1.243mV/g （2）由上图可得非线性误差： Δm =0.527mV(最大的点) yFS=249mV δf =Δm / yFS×100%=0.21%