实验报告218系07级马文博学号：PB07210411实验题目：电阻应变式传感器灵敏度特性的研究实验目的:1.了解电阻应变式传感器的基本原理、结构、基本特性和使用方法2.研究比较电阻应变式传感器配合不同转换和测量电路的灵敏度特性3.掌握电阻应变式传感器的使用要求和使用方法4.通过称量学习电子秤的原理并能设计简单的电子秤（未作）实验原理：1.物理基础（电阻应变式传感器）原理敏感元件（弹性元件）+变换测量电路如下图：2.金属材料电阻应变式敏感元件的结构由敏感栅、基底、盖层、引线、粘结剂等组成如下图：87分上图中，1-敏感栅2-引线3-粘结剂4-盖层5-基底3.电阻应变片的主要特征灵敏系数、机械之后、应变极限、最大工作电流、疲劳寿命、绝缘电阻、蠕变、温度效应等。4.电阻应变式传感器的转换电路应变片将应变量ε转换成电阻相对变化△R/R，为测量△R/R，通常采用各种电桥线路。根据使用电源不同，分为直流电桥和交流电桥，起基本电路如下：5.直流电桥先讨论直流电桥的平衡条件：如图（a）,由基尔霍夫定律可计算出：当I=0时，电桥平衡，此时有1)现讨论单臂电桥电路如图（b），只有为工作应变片，记电阻变化为，设为电桥输出电压，且,则：当有的变化时，输出电压为：定义电桥灵敏度为：记，近似可得。上式中的U受变片功耗限制，而固定U，当n=1时，取到最大值。则。上式的误差非线性，为2)差动电桥为了减小单臂电桥的误差，采用差动电桥，如图（c），此时电桥输出电压为：取,则输出电压与成线性，无非线性误差，且灵敏度比单臂电桥时提高了一倍，且具有温度补偿。3)全桥电路为了提高电桥灵敏度或进行温度补偿,在桥壁中安置多个应变片，称为全桥。如图（d）取，忽略高阶小量，得：由上式可知，全桥灵敏度最高，且输出与成线性关系。6.交流电路因为直流电路后续要采用直流放大器，容易产生零点漂移，线路也较复杂。因此多采交流电桥。交流电路：与直流电桥类似，但各桥壁均含有L,C,R或任意组合的复阻抗。交流电路中，交流电源U与开路输出电压有以下关系：电桥平衡时，有若记桥臂阻抗为则电桥平衡条件可具体写为：，且当工作应变片电阻改变时，引起改变,可得下关系式：交流电桥电路会存在一定的分布电容，因而构成电容电桥。对这种交流电容电桥，除满足平衡条件还必须满足电容平衡条件，为此在桥路上还设有电容平衡调节。实验步骤：1.测量电阻应变传感器单臂电桥灵敏度特性1）熟悉仪器各部件配置、功能和使用方法、操作注意事项等；2）根据图a电路结构...
