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《传感器原理及应用》

实验报告

实验名称： 金属箔式应变片三种桥式电路性能比较

专 业： 测控技术与仪器

班级/学号：测控2002／***56

姓 名： 哈卜某某

指导老师： 赵某某老师

实验日期：

成 绩：

实验一 金属箔式应变片三种桥式电路性能比较

一、实验目的

1.了解金属箔式应变片的应变效应。

2.掌握单某某、半桥、全桥测量电路的工作原理和性能。

3.分析比较单某某、半桥、全桥测量电路的灵敏度和非线性度。

4.学习测力传感器的原理及静态标定方法

二、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（1.1）

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元件，通过它转换被测部位受力状态变化。电桥的作用是将电阻的变化转换为电压的变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。

对单某某电桥输出电压：Uo1= EKε/4 （1.2）

对于某某，不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压：

Uo2＝EKε／2（1.3）

对于全桥测量电路中，将受力方向相同的两应变片 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。

num = length(x);

y_max = max(y) ;

%---------------------------

p = polyfit(x,y,1) %拟合系数

y1 = polyval(p , x);

for i = 1: 1: num

re(i) = abs( y(i) - y1(i) ) / y_max;

end

nonlinearity_error = max(re)

%-----------------------

figure(11)

plot(x,y,'r^')

hold on

plot(x,y1,'b')

xlabel('X')

ylabel('Y')

set(gca,'FontName','Times New Roman','FontSize',14)

set(get(gca,'XLabel'),'FontSize',14);set(get(gca,'XLabel'),'FontName','Times New Roman');

set(get(gca,'YLabel'),'FontSize',14);set(get(gca,'YLabel'),'FontName','Times New Roman');

set(get(gca,'title'),'FontSize',14);set(get(gca,'title'),'FontName','Times New Roman');

grid on

单某某非线性误差：/

半桥非线性误差：/

全桥非线性误差：/

对比三种桥式电路的灵敏度和非线性误差，单某某电桥电路灵敏度最小，非线性误差最大，半桥电路灵敏度提高，非线性误差减小，全桥电路灵敏度相比于某某又提高一倍，，非线性误差得到改善。因为单某某电桥电路输出电压：半桥电路输出电压：全桥电路输出电压=1:2:4，全桥差动电路的灵敏度最高，是单某某电桥的4倍，双臂电桥是单某某电桥的2倍。

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