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1 一、实验目的 了解全桥测量电路的原理及优点。 二、基本原理 全桥测量电路中,将受力性质相同的两个应变片接入电桥对边,当应 变片初始阻值: R1R2R3R4,其变化值 R1R2 R3R4 时, 其桥路输出电压U03KE。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明显改善。 三、需用器件和单元 传感器实验箱(一)中应变式传感器实验单元, 传感器调理电路挂件、 砝码、智能直流电压表(或虚拟直流电压表)、15V电源、 5V电源。 四、实验内容与步骤 1 根据图 3-1 接线,实验方法与实验二相同。 将实验结果填入表3-1; 进行灵敏度和非线性误差计算。 表 3-1 全桥输出电压与加负载重量值 重量(g) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 电压 (mv ) 13 25 37 50 62 75 87 100 112 124 全桥时传感器的特性曲线 图 3-1 应变式传感器全桥实验接线图 2 五、实验注意事项 1不要在砝码盘上放置超过1kg 的物体,否则容易损坏传感器。 2电桥的电压为 5V,绝不可错接成 15V。 六、思考题 1全桥测量中,当两组对边(R1、R3为对边)值 R相同时,即 R1 R3,R2R4,而 R1R2时,是否可以组成全桥: (1)可以( 2)不可以。 图 3-2 应变式传感器受拉时传感器周面展开图 答:不可以。 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。 答:将这两组应变片分别按照两个不同的方向贴在棒材上面就可以了, 然侯利用不同的两组测量值就可以组成一个全桥电路,进而获得测量结果, 无需再引入外界电阻。 3 3、 (1)计算系统灵敏度: V=(25-13)+(37-25)+(124-112)/9=12.33mV W=20g S=V/W=0.616mV/g (2)计算非线性误差: m =(13+25+37+50+62+75+87+100+112+124 )/10=68.5mV yFS=120mV f = m / yFS 100%=5.71% 八、误差分析 1、激励电压幅值与频率的影响。 2、温度变化的影响。 4 3、零点残余电压的影响。 零点残余电压产生原因:基波分量。高次谐波。 消除零点残余电压方法: 1从设计和工艺上保证结构对称性。 2 选用合适的测量线路。3采用 补偿线路。
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