金属箔式应变片性能实验报告

一、实验目的1. 了解金属箔式应变片的工作原理和结构特点。

2. 掌握金属箔式应变片的安装方法及注意事项。

3. 通过实验验证金属箔式应变片的性能，包括灵敏度、非线性误差、温度系数等。

二、实验原理金属箔式应变片是一种将应变转换为电信号的传感器。

当应变片受到拉伸或压缩时，其电阻值发生变化，从而产生电压信号。

实验中，利用金属箔式应变片组成的电桥电路，通过测量电桥输出电压的变化，来反映应变片受到的应变。

三、实验仪器与材料1. 金属箔式应变片2. 电桥电路3. 稳压电源4. 电压表5. 数字多用表6. 加载装置7. 温度计8. 实验台四、实验步骤1. 将金属箔式应变片安装在实验台上，确保其固定牢固。

2. 将应变片接入电桥电路，连接稳压电源和电压表。

3. 在加载装置上施加一定的力，观察电压表读数的变化。

4. 记录不同加载力下的电压值。

5. 改变加载方向，重复步骤3和4，观察电压值的变化。

6. 测量应变片的温度，记录不同温度下的电压值。

7. 利用数字多用表测量应变片的电阻值。

五、实验结果与分析1. 灵敏度测试根据实验数据，绘制应变片电压值与加载力的关系曲线。

根据曲线斜率，计算应变片的灵敏度。

2. 非线性误差测试根据实验数据，绘制应变片电压值与加载力的关系曲线。

通过曲线拟合，得到线性拟合曲线，计算非线性误差。

3. 温度系数测试根据实验数据，绘制应变片电压值与温度的关系曲线。

通过曲线拟合，得到线性拟合曲线，计算温度系数。

六、实验结论1. 通过实验验证了金属箔式应变片的工作原理和结构特点。

2. 实验结果表明，金属箔式应变片具有较高的灵敏度和较好的线性度。

3. 温度对金属箔式应变片的影响较小，温度系数较小。

七、实验总结本次实验对金属箔式应变片进行了性能测试，了解了其工作原理和结构特点。

通过实验，掌握了金属箔式应变片的安装方法及注意事项。

实验结果表明，金属箔式应变片具有较高的灵敏度和较好的线性度，适用于各种应变测量场合。

厦门大学嘉庚学院传感器实验报告实验项目：实验一、二、三 金属箔式应变片——单臂、半桥、全桥实验台号：专 业： 物联网工程 年 级： 2014级 班 级： 1班 学生学号： ITT4004 学生姓名： 黄曾斌实验时间： 2016 年 5 月 20 日实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一．实验目的了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。

二．基本原理金属电阻丝在未受力时，原始电阻值为R=ρL/S 。

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：式中R R /∆为电阻丝电阻的相对变化，K 为应变灵敏系数，L L /∆=ε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的受力状态变化，电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。

输出电压：1.单臂工作：电桥中只有一个臂接入被测量，其它三个臂采用固定电阻；输出UO14/εEK =。

2.双臂工作：如果电桥两个臂接入被测量，另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥，又称为半桥形式；半桥电压输出UO22/εEK =。

3.全桥方式：如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。

全桥电压输出U O3εEK =。

三．需用器件与单元CGQ-001实验模块、CGQ-013实验模块、应变式传感器、砝码、电压表、±15V 电源、±4V 电源、万用表（自备）。

()()ER R R R R R R R U O 43213241++-=四．实验步骤1．根据图1-1应变式传感器已装于应变传感器模块上。

传感器中各应变片已接入模块的左上方的BF 1、BF 2、BF 3、BF 4。

加热丝也接于模块上，可用万用表进行测量判别，R BF1= R BF2= R BF3= R BF4=350Ω，加热丝阻值为50Ω左右。

2．差放调零 3．电桥调零4．在电子秤上放置一只砝码，读取电压表数值，依次增加砝码和读取相应的电压表值，直到200g 砝码加完。

箔式应变片性能实验报告箔式应变片是一种常用于测量物体应变的传感器。

它的特点是薄而灵活，可以精确地测量物体在受力作用下的应变情况。

在工程领域和科学研究中，箔式应变片被广泛应用于材料力学性能测试、结构设计优化等方面。

本文将介绍箔式应变片的原理、性能及实验报告。

一、箔式应变片的原理箔式应变片是由金属箔制成的，通常采用铜或铬镍合金。

它的形状呈矩形或网格状，具有一定的弹性和导电性。

当箔式应变片受到外力作用时，其形状发生微小变化，从而导致电阻发生变化。

通过测量电阻的变化，可以间接地得到物体的应变情况。

二、箔式应变片的性能1. 灵敏度高：箔式应变片可以测量非常小的应变量，具有高灵敏度。

这使得它在材料力学性能测试中能够准确地捕捉到微小的变形情况。

2. 精度高：箔式应变片的测量精度非常高，可以达到亚微米级。

这使得它在工程设计和结构优化中成为不可或缺的工具，能够提供准确的应变数据，帮助工程师和科研人员做出合理的决策。

3. 可靠性强：箔式应变片具有良好的稳定性和可靠性。

在长时间使用过程中，其性能基本保持不变，不会因环境变化或疲劳损伤而产生较大误差。

三、箔式应变片的实验报告为了验证箔式应变片的性能，我们进行了一系列实验。

首先，我们选取了一块常见的金属材料作为被测物体，将箔式应变片粘贴在其表面。

然后，通过施加不同的力或加载不同的负荷，使被测物体发生应变。

接下来，我们使用电阻测量仪器对箔式应变片的电阻进行实时监测。

在加载过程中，我们记录了电阻值的变化，并与理论值进行比较。

实验结果显示，箔式应变片能够准确地反映被测物体的应变情况，并且与理论值吻合度较高。

此外，我们还进行了稳定性和可靠性测试。

通过长时间加载和卸载，我们观察到箔式应变片的性能基本保持不变，没有出现明显的漂移或损坏现象。

这表明箔式应变片具有较好的稳定性和可靠性，适用于长期使用。

综上所述，箔式应变片作为一种常用的应变传感器，具有高灵敏度、高精度和强可靠性的特点。

通过实验验证，我们证实了箔式应变片在测量物体应变方面的优秀性能。

金属箔式应变片——全桥性能实验实验报告一． 实验目的：了解全桥测量电路的优点。

二． 基本原理：全桥测量电路中，将受力性质相同的两应变片接入电桥对边，受力方向不同的接入邻边，当应变片初始阻值：1234R R R R ===，其变化值1234R R R R ∆=∆=∆=∆时，其桥路输出电压3o U KE ε=。

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改善。

三． 需用器件和单元：应变单元电路、应变式传感器、砝码、数显表（实验箱上电压表）、±4V 电源、万用表。

四． 实验步骤：图1 应变式传感器全桥实验接线图1. 保持单臂、半桥实验中的3Rw 和4Rw 的当前位置不变。

2. 根据图1接线，实验方法与半桥实验相同，全桥测量电路中，将受力性质相同的两应变片接入电桥对边，不同的接入邻边，将实验结果填入表1；进行灵敏度和非线性误差计算。

表1 全桥输出电压与加负载重量值3. 根据表1计算系统灵敏度S ，/S u W =∆∆（u ∆输出电压变化量；W ∆重量变化量）；计算非线性误差：1 /100%f F S m y δ⋅=∆⨯，式中m ∆为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差，F S y ⋅满量程输出平均值。

五． 实验结果计算1． 计算系统灵敏度S ，/S u W =∆∆（u ∆输出电压变化量；W ∆重量变化量）表2 全桥测量灵敏度2． 计算非线性误差：1 /100%f F S m y δ⋅=∆⨯，式中m ∆为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差，F S y ⋅满量程输出平均值。

实验时，测的最大重量为80()g ，因此，0.157()F S y ⋅=电压表测得、=0.15293(LABVIEW )F S y ⋅测得（1） 由电压表测得数据拟合得到的方程为：0.00170.0185y x =+拟合得到数据：拟合得到图像：01020304050607080计算得到非线性误差为：表3 电压表测得数据计算得到非线性误差由LABVIEW 测得数据拟合得到的方程为：0.00170.0182y x =+拟合得到数据：拟合得到图像：01020304050607080计算得到非线性误差为：表4 LABVIEW 测得数据计算得到非线性误差六． 试验后感通过本次实验，我了解了用全桥电路对物体侧重的方便性，以及全桥电路的高灵敏性，相信通过本次实验可以帮助我在以后的实验以及生活中更好地运用全桥电路。

实验一金属箔式应变片实验报告一、引言金属箔式应变片是一种常用的测量材料应变的传感器。

它由一层金属箔制成，可以通过测量箔片在外力作用下的形变来推算出材料的应力和应变。

本实验旨在通过使用金属箔式应变片，了解其原理并掌握测量材料应力和应变的方法。

二、实验目的1.了解金属箔式应变片的原理和使用方法；2.熟悉测量材料应变的实验步骤和操作技巧；3.通过实验，掌握金属箔式应变片的线性度和稳定性。

三、实验器材1.金属箔式应变片2.可调节力臂的托盘3.数字万用表4.检测电缆5.基板四、实验步骤1.准备工作(1)将金属箔式应变片粘贴在基板上，确保其与基板良好接触。

(2)将检测电缆与金属箔式应变片焊接连接，确保连接良好。

(3)将托盘放在平稳的台面上，并将托盘的力臂调整至合适位置。

2.实验测量(1)将标准质量放置在托盘的力臂上，记录下其质量数值。

(2)通过将标准质量增加或减小，使得金属箔式应变片在不同的载荷下产生不同的应变。

(3)使用数字万用表测量金属箔式应变片上的电压输出值，并记录。

3.实验数据处理(1)将实验得到的电压输出值与标准质量进行对应，得到应变值。

(2)通过计算应变的变化率，得到材料的应力和应变关系。

(3)绘制应力-应变曲线，并用最小二乘法拟合出线性程度。

五、实验结果与讨论在实验中我们得到了金属箔式应变片的电压输出值和标准质量的对应关系，并通过计算得出了应变的变化率。

将应力与应变关系绘制成图表，通过拟合得出了线性程度。

在实验中，我们还观察了金属箔式应变片的稳定性，并分析了其受到外界条件变化的影响。

六、实验结论通过实验，我们了解了金属箔式应变片的原理和使用方法，并掌握了测量材料应变的实验步骤和操作技巧。

通过对实验数据的处理和分析，我们得出了金属箔式应变片的线性程度和稳定性，并得出了应力与应变的关系。

实验结果表明，金属箔式应变片可以有效测量材料的应变，并具有较好的线性度和稳定性，适用于材料应变的测量。

金属箔式应变片性能单臂电桥实验报告一、实验目的1. 通过金属箔式应变片单臂电桥实验，学习如何使用应变片进行测量；2. 掌握单臂电桥测量电阻的方法；3. 分析电桥测量误差，为提高测量精度提供基础。

二、实验原理1. 金属箔式应变片金属箔式应变片是一种材料表面加贴细小金属箔片的应变测量元件。

其基本原理是应变预应力引起的电阻变化，即金属箔在受力后，电阻随着应变量的改变而产生变化。

金属箔式应变片常用于测量应变和受力。

2. 单臂电桥单臂电桥是一种测量电阻的电桥，由电源、电桥电阻、待测电阻和检流计组成。

其基本原理是利用电流经过电桥时，经过待测电阻后在检流计处产生的电压大小来间接测量电阻的大小。

三、实验步骤1. 准备工作：将金属箔式应变片加载到机械压力测试平台上，调整相应参数并进行预热；2. 将电桥电路组装好，确保电源、检流计的连接正确无误；3. 调整电桥电阻使电路达到平衡状态；4. 施加一定的荷载，通过对应变不同的金属箔电阻值变化的测量，计算应变值；5. 多次重复测量，获得稳定可靠的数据。

四、实验结果及分析1. 多次测量获得的应变数据分别如下：0.0012，0.0013，0.0011；2. 将上述测量数据平均后计算得到平均应变值为0.0012；3. 分析误差：在实际测量中，应变片到载荷的变形以及电器元件的误差都会对测量产生一定的影响。

若误差过大，将会对测量结果产生较大的影响，因此在实验中应尽力减小误差。

五、实验结论与思考通过金属箔式应变片单臂电桥实验，我们掌握了应变片的应用技能以及单臂电桥的测量原理，学习了如何通过电桥实验获得待测电阻的精确值，同时深入了解了误差分析和优化的相关原理方法。

通过这次实验，我们加深了对电子电路基础知识的理解和应用，并提高了实验操作和数据分析的能力水平。

实验一-金属箔式应变片实验报告金属箔式应变片实验报告一、实验目的1.学习和了解金属箔式应变片的基本原理和应用。

2.掌握应变片的粘贴和测试方法。

3.通过实验数据分析，理解应变、应力和弹性模量的关系。

二、实验原理金属箔式应变片是一种用于测量物体应变的传感器，其工作原理基于电阻的应变效应。

当金属导体受到拉伸或压缩时，其电阻值会发生变化。

这种现象称为“应变效应”。

利用这一原理，可以将应变片粘贴在待测物体上，通过测量电阻值的变化来推算物体的应变。

三、实验步骤1.准备材料：金属箔式应变片、放大镜、砂纸、酒精、丙酮、吹风机、应变计、电阻表、加载装置（如砝码或液压缸）。

2.选定待测物体并清理表面。

对待测物体表面进行打磨、清洁和干燥处理，确保表面无油污和杂质。

3.粘贴应变片：将金属箔式应变片粘贴在待测物体表面，确保应变片与物体表面完全贴合，无气泡和褶皱。

使用放大镜观察应变片的位置和贴合程度。

4.连接电阻表：将应变片的引脚连接到电阻表上，确保连接稳定可靠。

5.加载待测物体：采用适当的加载装置对待测物体进行加载，使物体产生应变。

记录加载过程中电阻表读数的变化。

6.数据记录：在加载过程中，每隔一定时间记录一次电阻表读数，并观察应变片应变的规律。

当应变达到最大值时，停止加载并记录最终的电阻值。

7.数据处理和分析：根据记录的电阻值和已知的应变系数，计算出物体的应变值。

分析应变、应力和弹性模量之间的关系。

四、实验结果与分析1.应变测量结果：通过电阻表测量得到应变片的电阻值变化量，根据应变系数计算得到物体的应变值。

2.应力和弹性模量之间的关系：根据弹性力学的基本原理，应力和弹性模量之间存在一定的关系。

本实验中，通过测量物体的应变和应力，可以进一步计算出物体的弹性模量。

3.应变片灵敏度的分析：通过比较不同应变片在同一物体上的测量结果，可以分析应变片的灵敏度和精度。

五、实验总结通过本次实验，我们学习和了解了金属箔式应变片的基本原理和应用，掌握了应变片的粘贴和测试方法，并通过实验数据分析，理解了应变、应力和弹性模量的关系。

南昌大学物理实验报告课程名称：普通物理实验（3）实验名称：金属箔式应变片传感器性能研究学院：专业班级：学生姓名：学号：实验地点：座位号：实验时间：一、实验目的：1.了解金属箔式应变片的应变效应，掌握单臂电桥工作原理和性能。

2.比较全桥、、半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点。

3.了解全桥测量电路的优点及其在工程测试中的实际应用。

二、实验仪器：应变传感器实验模块、托盘、砝码、、数显电压表、±15V和±4V电源三、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，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组件，四个金属箔应变片分别贴在弹性体的上下两侧，弹性体受到压力发生形变，应变片随弹性体形变被拉伸，或被压缩。

通过这些应变片转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化。

1、单臂电桥实验如图1-1所示，R5、R6、R7为固定电阻，与应变片一起构成一个单臂电桥。

其输出电压()1211o R nU E R n ∆≈∙∙+ E 为电桥电源电压，R 为固定电阻值，上式表明单臂电桥输出为非线性，存在着非线性误差2、半桥差动电路如图1-2，不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边。

图1-2电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善，当两只应变片的阻值相同、应变数也相同时，半桥的输出电压为E 为电桥电源电压，上式表明，差动半桥输出与应变片阻值变化率呈线性关系。

3、全桥测量电路如图1-3，受力性质相同的两只应变片接到电桥的对边，不同的接入邻边，当应变片初始值相等，变化量也相等时，其桥路输出：11o R U E R ∆=E 为电桥电源电压，上式表明，全桥输出灵敏度比半桥又提高了一倍。

四、 实验内容：1、单桥性能测试（1）变传感器上的各应变片已分别接到应变传感器模块左上方的R1、R2、R3、R4上，可用多用表测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω.（2）从主控台接入±15V电源，检查无误后，合上主控台电源开关，将差动放大器的输入端Ui短接，输出端U02接数显电压表（选择2V档），调节电位器Rw4，使电压表显示为0V，Rw4的位置确定后不能改动。

金属箔式应变片性能实验报告文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）实验报告姓名：学号：班级：实验项目名称：实验一金属箔式应变片性能——单臂电桥，半桥实验目的：了解金属箔式应变片，单臂单桥的工作原理和工作情况；：验证单臂、半桥性能及相互之间关系。

实验原理：单臂、半桥、全桥是指在电桥组成工作时，有一个桥臂、二个桥臂、全部四个桥臂（用应变片）阻值都随被测物理量而变化。

电桥的灵敏度：电桥的输出电压（或输出电流）与被测应变在电桥的一个桥臂上引起的电阻变化率之间的比值，称为电桥的灵敏度。

如图是直流电桥，它的四个桥臂由电阻R1、R2、R3、R4组成，U。

是供桥电压，输出电压为：当R1×R3=R2×R4则输出电压U为零，电桥处于平衡状态。

如果将R4换成贴在试件上的应变片，应变片随试件的受力变形而变形，引起应变片电阻R4的变化，平衡被破坏，输出电压U发生变化。

当臂工作时，电桥只有R4桥臂为应变片，电阻变为R＋R，其余各臂仍为固定阻值R,代入上式有组桥时，R1和R3，R2和R4受力方向一致。

实验步骤（电路图）：（1）了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，测微头在双平行梁前面的支座上，可以上、下、前、后、左、右调节。

（2）将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（＋）、负（－）、地短接。

将差动放大器的输出端与F ／V 表的输入插口Vi 相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F ／V 表显示为零，关闭主、副电源。

（3）根据图１接线R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。

R4为应变片；将稳压电源的切换开关置±4V 档，F ／V 表置20V 档。

调节测微头脱离双平行梁，开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的W1，使F ／V 表显示为零，然后将F ／V 表置2V 档，再调电桥W1（慢慢地调），使F ／V 表显示为零。

金属箔式应变片性能实验报告金属箔式应变片是一种常见的测量物体变形的仪器，主要用于测量实验中材料的力学特性和应变分布。

本实验通过对金属箔式应变片的性能进行测试，旨在探究其力学性能并评估其应用的可行性。

以下是关于金属箔式应变片性能实验的报告。

一、实验目的：1.掌握金属箔式应变片的基本原理和工作方式；2.了解金属箔式应变片的力学性能，如线性范围、敏感系数等；3.研究金属箔式应变片的应变分布，并评估其应用可行性。

二、实验器材：1.金属箔式应变片；2.电桥；3.高精度电压源；4.五步电压变阻箱；5.数字万用表；6.计算机及相应软件。

三、实验步骤：1.将金属箔式应变片安装在待测物体上，并确保其平整、牢固；2.通过电桥连接金属箔式应变片的导线，并设置适当的电压源；3.将五步电压变阻箱设置为规定的输出电压，并通过电流表测量电压源的电流；4.使用数字万用表测量金属箔式应变片的输出电压，并记录测量值；5.重复步骤3和步骤4，改变电阻箱的输出电压，并记录相应的电流和电压值；6.使用计算机及相应软件进行数据处理，并计算金属箔式应变片的力学性能指标。

四、实验结果与讨论：通过实验测量得到的数据可以用于评估金属箔式应变片的力学性能。

其中，线性范围是指金属箔式应变片能够线性响应的应变范围，即在该范围内，输出的电压与应变呈线性关系；敏感系数是指单位应变的变化引起的电压变化，可以通过计算斜率得到。

五、实验结论：六、实验心得：通过本次实验，我进一步了解了金属箔式应变片的原理和工作方式，并学习了其性能测试的方法和步骤。

同时，实验过程中，我也体会到了仪器的正确使用和数据处理的重要性，这对于实验结果的准确性和可靠性至关重要。

通过本次实验，我不仅增加了实验操作技能，还加深了对材料力学性能的理解，提高了实验设计和数据分析的能力。

传感器实验报告厦门大学嘉庚学院传感器实验报告实验项目：实验一、二、三金属箔式应变片单臂、半桥、全桥实验台号：专业：物联网工程年级：2014 级班级：1班学生学号：ITT4004学生姓名：黄曾斌实验时间：2016 年5 月20 日了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。

.基本原理金属电阻丝在未受力时，原始电阻值为 R= p L/S 。

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：式中 R/R 为电阻丝电阻的相对变化， K 为应变灵敏系数，；八L/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的受力状态变化，电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化， 电桥的输出电压反映了相应的受力状态。

1. 单臂工作： 电桥中只有一个臂接入被测量，其它三个臂采用固定电阻；输出U ”EK /4。

2. 双臂工作：如果电桥两个臂接入被测量，另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥，又称为半桥形式；半桥电压输出 U 。

2二EK ；/2。

3. 全桥方式：如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。

全桥电压输出U 。

3二EK ；。

CGQ-001实验模块、CGQ-013实验模块、应变式传感器、砝码、电压表、±5V 电源、±4V 电源、万用表（自备）。

实验一金属箔式应变片单臂电桥性能实验R R 4 - R 2 R 3输出电压:ER i R 2 R 3 R 4四.实验步骤1 •根据图1-1应变式传感器已装于应变传感器模块上。

传感器中各应变片已接入模块的图1-1应变式传感器安装示意图左上方的BF「BF2、BF3、BF4。

加热丝也接于模块上，可用万用表进行测量判别，R BF1=R BF2=R B F3= R BF4 =350 Q，加热丝阻值为50 Q左右。

2 .差放调零3 •电桥调零4. 在电子秤上放置一只砝码，读取电压表数值，依次增加砝码和读取相应的电压表值，直到200g砝码加完。

金属箔应变片实验报告金属箔应变片实验报告引言：金属箔应变片是一种常见的测量应变的工具，广泛应用于工程领域。

本实验旨在通过对金属箔应变片的实验研究，探究其在不同条件下的应变特性，并分析其在工程实践中的应用前景。

一、实验目的本实验旨在：1. 研究金属箔应变片在不同受力条件下的应变特性；2. 探究金属箔应变片的灵敏度和可靠性；3. 分析金属箔应变片在工程实践中的应用前景。

二、实验装置与方法1. 实验装置：实验装置包括金属箔应变片、电桥、电压源和测量仪器等。

2. 实验方法：a. 将金属箔应变片固定在被测物体上；b. 施加不同的受力条件，记录应变片的电阻变化；c. 利用电桥和电压源进行电阻测量，得到应变片的电阻值；d. 结合测量结果，分析金属箔应变片的应变特性。

三、实验结果与分析1. 不同受力条件下的应变特性：a. 施加拉力：随着拉力的增加，应变片的电阻值逐渐增加；b. 施加压力：随着压力的增加，应变片的电阻值逐渐减小；c. 施加扭转力：随着扭转力的增加，应变片的电阻值呈现复杂的变化规律。

2. 金属箔应变片的灵敏度和可靠性：a. 灵敏度：金属箔应变片具有高灵敏度，能够精确测量微小的应变变化；b. 可靠性：金属箔应变片具有良好的可靠性，能够长时间稳定工作。

3. 应变片在工程实践中的应用前景：a. 应变测量：金属箔应变片可应用于工程结构的应变测量，如桥梁、建筑物等；b. 力学分析：金属箔应变片可用于力学分析，如材料的应力应变关系研究；c. 负荷监测：金属箔应变片可用于负荷监测，如机械设备的负荷测量。

四、结论通过本实验的研究，我们得出以下结论：1. 金属箔应变片在不同受力条件下表现出不同的应变特性；2. 金属箔应变片具有高灵敏度和可靠性；3. 金属箔应变片在工程实践中具有广泛的应用前景。

五、实验总结本实验通过对金属箔应变片的实验研究，深入了解了其应变特性和应用前景。

金属箔应变片作为一种常见的测量工具，在工程领域具有重要的应用价值。

金属箔式应变片——全桥性能实验实验报告4页实验目的：1. 熟悉金属箔式应变片的工作原理及其使用方法；2. 了解电桥测量原理，实现全桥测量方案设计；4. 实验中应用全桥电路，得到金属箔式应变片的应变-电压输出特性曲线。

实验仪器：1.金属箔式应变片；2.电桥测量仪；3.电压源；4.万用表；5.螺旋卡尺；6.计算机。

实验原理：金属箔式应变片的特点是：采用金属箔片的变形特性，制成微小的电阻应变片，常用的箔片材料有：钨、铂等。

当应变片在受力作用下发生形变，其电阻值也会发生变化，因此可通过测量电阻变化量，了解应变片的应变量。

校准金属箔应变片：由于金属箔片家质差异及加工差异，未校准时其输出电压未知，因此需要校准，以获得稳定的输出结果。

全桥电路：全桥电路采用4个电阻绕成的“Wheatstone电桥”，使用电压源提供电能，经过测量电桥的电阻差值、电压差值等，即可计算测量量的值。

实验步骤：1. 通过螺旋卡尺测量样品上要粘贴应变片的长度和宽度；2. 将样品清洗干净，待干；3. 粘贴金属箔式应变片，注意对粘贴区域的清洁和紧密接触；4. 使用电桥测量仪进行电路连接，根据电桥测量仪的要求连接电源，连接电阻箱；5. 按照测量仪器的测量提示，进行校准，获得标准应变值；6. 施加预测荷载，观察电荷随荷载的变化。

根据荷载下应变的变化率，计算出样品中的应力值；7. 通过计算机记录所测量的电荷值和应变值，描绘出应变—电荷输出特性曲线。

实验结果和分析：1. 实验得到的应变-电荷输出特性曲线如下：2. 通过该特性曲线可以反映金属箔式应变片在各种荷载下的响应情况，具有重要的工程应用价值；3. 实验结果证实，金属箔式应变片是一种灵敏度高、稳定性好、响应速度快的应变传感器，具有广泛的应用前景。

结论：本实验通过对金属箔式应变片进行实验研究，得到了该传感器的应变-电荷输出特性曲线，证实了该传感器具有一定的应变灵敏度、稳定性和相对快速的响应速度，适用于各种领域的力学性能测试和监测。

实验一金属箔式应变片电桥性能实验一、实验目的:了解金属箔式应变片的应变效应；单臂电桥、半桥、全桥的工作原理和性能比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性误差。

二、基本原理: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式中ΔR/R为电阻丝的电阻相对变化值，K为应变灵敏系数，ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化。

金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，用它来转换被测部位的受力大小及状态，通过电桥原理完成电阻到电压的比例变化：对单臂电桥而言，电桥输出电压，U01=EKε/4。

对半桥而言，电桥输出电压，U01=EKε/2。

对全桥而言，电桥输出电压，U01=EKε。

三、需用器件与单元：应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码（每只约20g）、数显表、±15V 电源、±4V电源、万用表(自备)。

四、实验步骤：1、根据图(1-1),应变式传感器已装于应变传感器模板上。

传感器中各应变片已接入模板左上方的R1、R2、R3、R4标志端。

加热丝也接于模板上，可用万用表进行测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω，加热丝阻值约为50Ω左右。

2、实验模板差动放大器调零，方法为:①接入模板电源±15V(从主控箱引入)，检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模板增益调节电位器Rw3顺时针调节到大致中间位置，②将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上数显电压表输入端Vi相连，调节实验模板上调零电位器RW4，使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V档)，完毕关闭主控箱电源。

3、参考图（1-2）接入传感器，将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模板左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂，它与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7在模块内已连接好)，接好电桥调零电位器Rw1，接上桥路电源±4V(从主控箱引入)，检查接线无误后，合上主控箱电源开关，先粗调节Rw1，再细调RW4使数显表显示为零。

金属箔式应变片性能实验报告金属箔式应变片性能实验报告引言：金属箔式应变片是一种常用的测量应变的工具，广泛应用于工程领域。

本实验旨在研究不同材料、不同厚度的金属箔式应变片的性能，并探讨其在实际应用中的优缺点。

一、实验目的通过对金属箔式应变片的性能测试，了解其应变灵敏度、线性范围、温度影响等特性，为其在工程实践中的应用提供参考。

二、实验材料与方法1. 实验材料：选取了不同材料的金属箔式应变片，包括铜、铝和钢等常见金属材料，并分别制备了不同厚度的应变片。

2. 实验仪器：使用电子拉伸试验机进行拉伸实验，并配备应变片固定装置和应变片读数装置。

3. 实验方法：a) 将不同材料、不同厚度的金属箔式应变片固定在试样上，并连接至电子拉伸试验机。

b) 在一定拉伸速率下，进行拉伸实验，并记录应变片的电阻变化。

c) 根据拉伸实验得到的电阻变化数据，计算得到应变值，并与拉伸试验机的应变计进行对比。

三、实验结果与分析1. 应变灵敏度：通过实验发现，不同材料、不同厚度的金属箔式应变片对应变的灵敏度存在差异。

以铜材料为例，当厚度相同时，应变灵敏度随着拉伸速率的增加而增加。

而当拉伸速率相同时，厚度较薄的应变片具有更高的灵敏度。

这说明金属箔式应变片的灵敏度与材料的导电性、厚度以及加载速率等因素有关。

2. 线性范围：实验结果显示，金属箔式应变片的线性范围与其材料和厚度密切相关。

以钢材料为例，当厚度较小时，其线性范围较宽，能够准确测量较小的应变值。

然而，当厚度较大时，线性范围会受到限制，无法测量较大的应变值。

因此，在实际应用中，需根据测量需求选择合适的金属箔式应变片材料和厚度。

3. 温度影响：温度是影响金属箔式应变片性能的重要因素之一。

实验结果表明，金属箔式应变片的电阻值随温度的变化而变化，从而影响应变值的计算。

在实际应用中，需对金属箔式应变片进行温度补偿，以提高测量的准确性。

四、实验结论通过对金属箔式应变片的性能测试，可以得出以下结论：1. 金属箔式应变片的灵敏度与材料的导电性、厚度以及加载速率等因素有关。

《传感器与检测技术》金属箔式应变片性能研究片实验报告课程名称：传感器与检测技术实验类型：实验项目名称：金属箔式应变片性能研究片一、实验目的和要求（必填）1、了解金属箔式应变片，单臂电桥的工作原理和工作情况。

2、了解金属箔式应变片，半桥的工作原理和工作情况。

3、了解金属箔式应变片，全桥的工作原理和工作情况。

4、验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间的关系。

二、实验内容和原理（必填）电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成，一种利用电阻材料的应变效应工程结构件的内部变形转化为电阻变化的传感器。

此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的形变，然后由电阻应变片将弹性元件的形变转化为电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或者电流变化信号输出。

它可用于能转化成形变的的各种物理量的检测。

本实验以金属箔式应变片为研究对象。

箔式应变片的基本结构：金属箔式应变片是在用苯酚、环氧树脂等绝缘材料的基板上，粘贴直径为 0.025mm 左右的金属丝或者金属箔制成，如图所示：(a) 丝式应变片(b) 箔式应变片图1-1 金属箔式应变片结构金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，与丝式应变片工作原理相同。

电阻丝在外力的作用下发生机械形变时，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△R/R=Kε。

式中△R/R为电阻丝电阻的相对变化，K 为应变灵敏系数，ε=△L/L 为电阻丝长度相对变化。

为了将电阻应变式传感器的电阻变化转化成电压或者电流信号，在应用中一般采用电桥电路作为测量电路。

电桥电路具有结构简单、灵敏度高、测量范围宽、线性度好且易实现温度补偿等优点。

能较好地满足各种应变测量要求，因此在测量应变中得到了广泛的应用。

电路电桥按其工作方式分有单臂、半桥、全桥三种，单臂工作输出信号最小，线性、稳定性较差；双臂输出是单臂的两倍，性能比单臂有所改善；全桥工作时的输出是单臂的四倍，性能最好。

1 实验报告姓名： 学号： 班级：实验项目名称：实验一 金属箔式应变片性能——单臂电桥，半桥实验目的：了解金属箔式应变片，单臂单桥的工作原理和工作情况；：验证单臂、半桥性能及相互之间关系。

实验原理：单臂、半桥、全桥是指在电桥组成工作时，有一个桥臂、二个桥臂、全部四个桥臂（用应变片）阻值都随被测物理量而变化。

电桥的灵敏度：电桥的输出电压（或输出电流）与被测应变在电桥的一个桥臂上引起的电阻变化率之间的比值，称为电桥的灵敏度。

如图是直流电桥，它的四个桥臂由电阻R1、R2、R3、R4组成，U 。

是供桥电压，输出电压为：当R1×R3=R2×R4则输出电压U 为零，电桥处于平衡状态。

如果将R4换成贴在试件上的应变片，应变片随试件的受力变形而变形，引起应变片电阻R4的变化，平衡被破坏，输出电压U 发生变化。

当臂工作时，电桥只有R4桥臂为应变片，电阻变为R ＋R ，其余各臂仍为固定阻值R,代入上式 有组桥时，R1和R3，R2和R4受力方向一致。

实验步骤（电路图）：（1）了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，测微头在双平行梁前面的支座上，可以上、下、前、后、左、右调节。

（2）将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（＋）、负（－）、地短接。

将差动放大器的输出端与F ／V 表的输入插口Vi 相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F ／V 表显示为零，关闭主、副电源。

（3）根据图１接线R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。

R4为应变片；将稳压电源的切换开关置±4V 档，F ／V 表置20V 档。

调节测微头脱离双平行梁，开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的W1，使F ／V 表显示为零，然后将F ／V 表置2V 档，再调电桥W1（慢慢地调），使F ／V 表显示为零。

图1金属箔式应变片性能—单臂电桥电路（4）将测微头转动到10mm刻度附近，安装到双平等梁的自由端（与自由端磁钢吸合），调节测微头支柱的高度（梁的自由端跟随变化）使F／V表显示最小，再旋动测微头，使F／V 表显示为零（细调零），这时的测微头刻度为零位的相应刻度。

CSY传感器实验仪简介实验仪主要由四部分组成：传感器安装台、显示与激励源、传感器符号及引线单元、处理电路单元。

传感器安装台部分：装有双平行振动梁（应变片、热电偶、PN结、热敏电阻、加热器、压电传感器、梁自由端的磁钢）、激振线圈、双平行梁测微头、光纤传感器的光电变换座、光纤及探头小机电、电涡流传感器及支座、电涡流传感器引线Φ3.5插孔、霍尔传感器的二个半圆磁钢、振动平台（圆盘）测微头及支架、振动圆盘（圆盘磁钢、激振线圈、霍尔片、电涡流检测片、差动变压器的可动芯子、电容传感器的动片组、磁电传感器的可动芯子）、扩散硅压阻式传感器、气敏传感器及湿敏元件安装盒，显示及激励源部分：电机控制单元、主电源、直流稳压电源（±2V－±10V档位调节）、F／V数字显示表（可作为电压表和频率表）、动圈毫伏表（5mV-500mV）及调零、音频振荡器、低频振荡器、±15V不可调稳压电源。

实验主面板上传感器符号单元：所有传感器（包括激振线圈）的引线都从内部引到这个单元上的相应符号中，实验时传感器的输出信号（包括激励线圈引入低频激振器信号）按符号从这个单元插孔引线。

处理电路单元：电桥单元、差动放大器、电容放大器、电压放大器、移相器、相敏检波器、电荷放大器、低通滤波器、涡流变换器等单元组成。

主要技术参数、性能及说明<一>传感器安装台部分：双平行振动梁的自由端及振动圆盘下面各装有磁钢，通过各自测微头或激振线圈接入低频激振器V O可做静态或动态测量。

应变梁：应变梁采用不锈钢片，双梁结构端部有较好的线性位移。

传感器：1、差动变压器量程:≥5mm 直流电阻：5Ω－10Ω由一个初级、二个次级线圈绕制而成的透明空心线圈，铁芯为软磁铁氧体.2、电涡流位移传感器量程:≥1mm 直流电阻：1Ω－2Ω多股漆包线绕制的扁平线圈与金属涡流片组成。

3、霍尔式传感器量程: ±≥2mm 直流电阻：激励源端口：800Ω－1.5KΩ输出端口：300Ω－500Ω日本JVC公司生产的线性半导体霍尔片，它置于环形磁钢构成的梯度磁场中。