金屬箔式應(yīng)變片四臂電橋（全橋）的靜態(tài)位移性能

金屬箔式應(yīng)變片四臂電橋（全橋）的靜態(tài)位移性能

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br>　　了解金屬箔式應(yīng)變片全臂電橋的工作原理和工作情況，與實(shí)驗(yàn)一、二進(jìn)行線(xiàn)性度靈敏度較。
二、實(shí)驗(yàn)原理：
　　應(yīng)變片是粘貼式電阻應(yīng)變計(jì)的簡(jiǎn)稱(chēng)，也有稱(chēng)作電阻應(yīng)變片或電阻片。一般應(yīng)變片由電敏感元件，基底和引線(xiàn)組成。在測(cè)量應(yīng)變時(shí)，應(yīng)變片用粘合劑粘貼在試件上，當(dāng)試件受載荷后其表面產(chǎn)生微小變形，這時(shí)貼在其上的應(yīng)變片的線(xiàn)柵亦隨其發(fā)生變形。因?yàn)榻饘倬€(xiàn)材的應(yīng)變效應(yīng)，線(xiàn)柵的電阻發(fā)生變化，電阻變化率 △R/R的大小與應(yīng)變片粘貼處試件的應(yīng)變?chǔ)牛↙/L）的大小成比例，（注：R是應(yīng)變片的原始電阻，△R是應(yīng)變片的電阻變 值，L是線(xiàn)柵的縱向長(zhǎng)度，△L是線(xiàn)柵的縱向變形。）如果用電測(cè)儀器測(cè)出電阻的變化，根據(jù)某一例常數(shù)，可得到試件的應(yīng)變值。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
　　1、根據(jù)圖１的電路結(jié)構(gòu)，將四片應(yīng)變片與電橋平衡網(wǎng)絡(luò)、差動(dòng)放大器、電壓表、直流穩(wěn)壓電源連接起來(lái)，組成一個(gè)測(cè)量線(xiàn)路（這時(shí)直流穩(wěn)壓電源應(yīng)置于0伏檔、電壓表應(yīng)置于20伏檔）。此時(shí)四片應(yīng)變片組成全橋。

圖１

　　2、轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微器，將平行梁上中間的磁鐵與測(cè)微頭相吸（必要時(shí)松開(kāi)測(cè)微器的固定螺釘，使之完全可靠吸附后，再擰緊固定螺釘），并使平行梁處于（目測(cè)）水平位置，再向上位移5mm ，使梁的自由端往上產(chǎn)生位移。
　　3、將直流穩(wěn)壓電源輸出置于4伏檔，調(diào)整電橋平衡電位器W1，使電壓表指示為零，穩(wěn)定數(shù)分鐘后，將電壓表量程置于2伏檔后，再仔細(xì)調(diào)零。
　　4、往下旋動(dòng)測(cè)微器，將梁的自由端往下產(chǎn)生位移，記下電壓表顯示的數(shù)值。每次位移0.5mm記下一個(gè)電壓數(shù)值，將所記數(shù)據(jù)填入下表，根據(jù)所得結(jié)果計(jì)算靈敏度S。S = V/ X（式中 V為電壓變化， X為相應(yīng)的梁端位置變化），并作V — X關(guān)系曲線(xiàn)。

位移mm	0.0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0	4.5	5.0
電壓V

四、 注意事項(xiàng)：
　　1、電橋單元上部所示的四個(gè)橋臂電阻(Rx)并未按裝，僅作為組橋示意標(biāo)記，表示在組橋時(shí)應(yīng)外接橋臂電阻（如應(yīng)變片或固定電阻）。四臂電橋的兩片應(yīng)變片應(yīng)注意工作狀態(tài)與方向，不能接錯(cuò)。
　　2、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將低頻放大器、音頻放大器的幅度調(diào)至最小，以減小對(duì)直流電橋的影響。
　　3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，直流穩(wěn)壓電源輸出不允許大于4伏，以防應(yīng)變片過(guò)熱損壞。
　　4、不能用手觸及應(yīng)變片及過(guò)度彎曲平行梁，以免應(yīng)變片損壞。
　　5、實(shí)驗(yàn)中用到所需單元時(shí)，則該單元上有電源開(kāi)關(guān)的應(yīng)合上開(kāi)關(guān)，完成實(shí)驗(yàn)后應(yīng)關(guān)閉所有開(kāi)關(guān)及輸出。
　　6、注意不能改變差動(dòng)放大器增益和調(diào)零電位器。
五、所需單元和部件：
　　直流穩(wěn)壓電源、差動(dòng)放大器、電橋、測(cè)微器、V/F表。
六、有關(guān)旋鈕的初始位置：
　　直流穩(wěn)壓電源輸出置于0伏檔，V/F表置于V表，20伏檔，差動(dòng)放大器增益鈕旋調(diào)至最大。
七、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：
　　1、CSY — 型傳感器實(shí)驗(yàn)儀。
　　2、示波器
八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告：
　　1、如果不考慮應(yīng)變片受力的方向，實(shí)驗(yàn)結(jié)果又會(huì)怎樣。
　　2、比較單臂，半橋，全橋各種接法的靈敏度。
　　3、在同一坐標(biāo)上描出V——X曲線(xiàn)。