应变式传感器金属丝电阻值变化

一、实验目的

了解全桥测量电路的优点。

二、基本原理

全桥测量电路中，将受力性质相同的两应变片接入电桥对边，不同的两应变片接入邻边，当应变片初始阻值R1=R2=R3=R4，其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时，其桥路输出电压UO3=k Eε。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温度误差均得到改善。

三、需用器件和单元

CGQ-001实验模块、CGQ-013实验模块、应变式传感器、砝码、电压表、±15V电源、±4V电源、万用表。

四、实验步骤

1.实验模块接入模块电源±15V(从主控箱引入)，检查无误后，合上主控箱电源开关，将CGQ-001实验模块调节增益电位器Rw1顺时针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零，方法为将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上的电压表电压输入端Vi相连，调节实验模块上调零电位器Rw2，使电压表显示为零(电压表的切换开关打到2V挡)。关闭主控箱电源。

2.根据图附1-4、附1-5接线，R1、R2为CGQ-013实验模块左上方的应变片，注意R2应和R1受力状态相反，即将传感器中两片受力相反(一片受拉、一片受压)的电阻应变片作为电桥的相邻边。将实验结果填入表附1-4;进行灵敏度和非线性误差计算。

表附1-4 全桥输出电压与加负载重量值

3.实验完毕，关闭电源。

五、思考题

1.全桥测量中，当两组对边(R1、R3为对边)的电阻值R相同，即R1=R3，R2=R4，而R1≠R2时，是否可以组成全桥?

2.某工程技术人员在进行材料拉力测试时在棒材上贴了两组应变片，如何利用这四片电阻应变片组成电桥? 是否需要外加电阻?

图附1-4 全桥实验接线图

图附1-5 应变式传感器受拉时传感器圆周面展开图