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实验一 金属箔式应变片性能----单臂电桥
2008年05月13日 星期二 22:19

一 、实验目的和要求

1、观察了解箔式应变片的结构及黏结方式。

2、测量应变梁变形的应变输出。

3、比较各桥路间的输出关系。

二 、实验原理

电阻在外力作用下发生机械变形时,其电阻发生变化,这就是应变效应,描述电阻应变效应的关系式:△R/R=Ku 式中△R/R为电阻丝相对变化,K为应变灵敏系数,u=l/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元件,通过它转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压U01=EKu/4

三 、主要仪器设备(实验用的软硬件环境)

直流温压电源、电桥、差动放大器、双平行梁、测微头、一片应变片、电压表、主、副电源。

四 、操作方法与实验步骤

1、了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置,观察梁上的应变片,应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二方梁的外表面各贴二片受力应变片和一片补偿应变片,测微头在双平行梁前面的支座上,可以上、下、前、后、左、右调节。

2、将差动放大器调零:用连线将差动放大器的正(+)、负(-)、地短接。将差动放大器的输出端与电压表的输入插口Vi相连;调节差动放大器的增益到最大位置,然后调整差动放大器的调零旋钮使电压表显示为零,关闭主、副电源,拆去实验连线。

3、根据图1接线。R1R2R3为电桥单元的固定电阻。Rx=R4为应变片:将稳压电源的切换开关置+4V档,电压表置20V档。调节测微头脱离双平行梁,开启主、副电源,调节电桥平衡网络中的W1,使电压表显示为零,然后将电压表置2V档,再调节电桥W1(慢慢的调),使电压表显示为零。

4、将测微头转动到10mm刻度附近,安装到双平衡梁的自由端(与自由端磁铁纲吸合),调节测微头支柱的高度(梁的自由端跟随变化)使电压表显示最小,再旋动测微头,使电压表显示为零(细调零),这时的测微头刻度为零位的响应刻度。

5、往下或往上旋动测微头,使梁的自由端产生位移记下电压表显示的值。每旋动测微头一周即△X=0.5mm记一个数值填入下表:

6、根据所得结果计算灵敏度S=V/X(式中△X为梁的自由变化端位移变化,△V为相应电压表显示的电压相应变化)。

7、实验完毕,关闭主、副电源,所有旋钮转到初始位置。


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