pb07204001丁亮【实验名称】传感器技术【实验原理】1、电阻应变式传感器物理基础组成:敏感元件(弹性元件)+变换测量电路考察一段金属导线,如下:2、金属材料电阻应变式敏感元件的结构它的结构如图:其中:1——敏感栅;2——引线;3——粘结剂;4——盖层;5——基底;3、电阻应变式传感器的转换电路如图所示,为了测量△R/R,通常采用各种桥接电路。实际测量的时候,采用的是质量和电压的差值比较关系;金属箔电阻应变片贴牢在悬臂梁上下表面,悬臂梁远端加砝码使它弯曲,上表面受到拉伸,下表面受到压缩。所以上表面电阻阻值变大,下表面电阻阻值变小。分别将一个、两个或四个电阻应变片与固定电阻组成电桥(所谓单臂、半桥或全桥),以电压表为平衡检测器。未加砝码时,调节电桥平衡,输出电压为零。随着负载增加,电桥不平衡性加大,电压表读数越大。做M-U图,是线性关系。对应三种情况,分别求出电桥灵敏度(单位质量变化引起电压的变化ΔU/ΔM)。【实验内容】1、分别测量单臂,半桥,全桥电路的灵敏度,并作比较。2、连接交流全桥的电路。【实验步骤】1、按照图示连接单臂电桥;逐一加入小砝码,记录电压的指示变化,注意要记录上升和下降两条曲线。2、按照图示连接半桥电路;逐一加入小砝码,记录电压的指示变化,注意要记录上升和下降两条曲线。3、按照图示连接全桥电路;逐一加入小砝码,记录电压的指示变化,注意要记录上升和下降两条曲线。4、按照图示连接交流全桥的电路。【实验数据】实验数据见下:电路12345678910半臂0.0110.0240.0380.0510.0640.0770.090.1020.1140.1270.0130.0260.0380.0510.063.0.0750.0880.10.1120.125半桥0.0240.0490.0730.0990.1230.1480.1730.1990.2240.2490.0250.050.0740.0990.1240.1490.1740.1990.2240.249全桥0.050.0990.1470.1960.2450.2940.343.0.3920.440.490.0560.1040.1520.20.2480.2960.3440.3930.4410.49【实验数据处理】1、半臂电路的电压—重物关系曲线如下:经斜率求得的灵敏度S=0.01274;由线性拟合得到的误差为5.45×10^-5。2、半桥电路的电压—重物关系曲线如下:经斜率求得的灵敏度为S=0.0248;由线性拟合得到的误差为4.49×10^-5。3、全桥电路的电压—重物关系曲线如下:经斜率求得的灵敏度为S=0.04898;由线性拟合得到的误差为3.28×10^-5。4、经过上面的计算结果,我们可以发现,灵敏度半臂:半桥:全桥=1:2:4。【思考题】在许多物理实验中(如拉伸法测钢丝的杨氏模量,金属热膨...