电测法实验报告——电阻应变片灵敏系数的测定

电阻应变测试原理及温度补偿方法实验一、实验目的１．掌握电阻应变片的粘贴技术。

　２．初步掌握电阻应变片的绝缘处理、防潮、接线和粘贴质量检查等基本技术。

３．了解电测应力、应变实验原理与电桥接线方法。

二、实验设备及器材 １．电阻应变片。

２．试件。

　３．万用表、兆欧表。

　４．电烙铁、镊子、丙酮、细砂纸、药棉等工具和材料。

５．502胶水、连接导线、704胶。

６．烘干设备。

三、电测法基本原理电阻应变测量技术(简称电测法)，就是将物理量、力学量、机械量等非电量通过敏感元件转换成电量来进行测量的一种实验方法，又称非电量电测法。

将电阻应变片粘贴在构件上，当构件受力变形时应变片也随之一起变形，应变片的电阻值发生变化，通过测量电桥将电阻变化转换成电压信号，经放大处理及模／数转换，最后直接输出应变值。

　电测法在工程中得到广泛应用，其主要特点：　(１) 尺寸小、重量轻、安装方便，对被测构件的应力分布不产生干扰。

(２) 精度和灵敏度高，最小应变读数为１με＝10。

　6−(３) 测量范围广、适应性强，既能进行静态测试也能进行动态测试，频率响应范围从零到几万赫。

还可以在高、低温及高压、水中等特殊条件下进行测量。

　(４) 可测量多种力学量。

采用应变片作为敏感元件制成各种传感器可测力、位移、压强、转角、速度、加速度、扭矩等。

　但电测法也有局限性，其缺点是：　(１) 只能测构件表面的应变，并且是有限个点，测量数据是离散的，难以得到整个应力-应变场的分布全貌。

　(２)对于应力集中和应变梯度较大的部位，会引起比较大的误差。

　四、电阻应变片１．工作原理　由物理学可知，金属导线的电阻为：Ｒ=A Ｌ/ρ (2 - 1)式中：ρ为导线材料电阻率；Ｌ为导线长度；A 为导线截面积。

　当金属导线因受力变形引起电阻相对变化，对式(2-1)两边取对数再微分得：ＡＡＬＬＲＲd d d d −+=ρρ(2 - 2)式中：ρρd ≈ ⎟⎠⎞⎜⎝⎛+=ＬL ＡＡＣＶＶＣd d d ； ε=ＬＬd ；⎟⎠⎞⎜⎝⎛−==ＬＬＤＤＡＡd 2d 2d μＣ为与材料种类和加工方法相关的常数；Ｖ为体积；ε为应变；Ｄ为导线直径；μ为导线材料泊松比。

48实验七 电阻应变片传感器灵敏度的测量在众多的传感器中，有一大类是通过电阻参数的变化来实现电测非电量目的的，它们统称为电阻式传感器．由于各种电阻材料受被测量(如位移、应变、压力、温度、加速度等)作用转换成电阻参数变化的机理各不相同，因而电阻式传感器的种类多且应用范围广．其中常用的就是利用某些金属或半导体材料制成的电阻应变片传感器，它是一种力敏传感器．【实验目的】1．了解电阻应变片传感器的转换原理；2．掌握电阻应变片直流电桥的工作原理和特性；3．利用电阻应变片直流电桥测量传感器的电压输出灵敏度．【实验原理】1．应变片的转换原理电阻应变片传感器由粘贴了电阻应变敏感元件的弹性元件和变换测量电路组成．被测力学量作用在一定形状的弹性元件上（如悬臂梁等）使之产生变形．这时，粘贴在其上的电阻应变敏感元件将力学量引起的形变转化为自身电阻值的变化，再由变换测量电路将电阻的变化转化为电压变化后输出．工程中使用最多的电阻应变敏感元件是金属箔或半导体电阻应变片． 考查一段园截面的导体（金属丝），图1，设其长为L ，截面积为A （直径为D ），原始电阻为RAL R r= （1）式中，r 为金属丝的电阻率．当金属丝受到轴向力F 而被拉伸（或压缩）产生形变，其电阻值会随之变化．通过对 （1）式两边取对数后再取全微分得：图1 金属丝拉伸后的电阻变化图2 直流电桥原理49rr d A dA L dL R dR +-= （2）式中e =L dL 为材料轴向线应变，且DdDA dA 2=．根据材料力学，在金属丝单向受力状态下，有LdLD dD m -= （3）式中m 为导体材料的泊松比．因此，有rr m d L dL R dR ++=)21( （4）实验发现，金属材料电阻率的相对变化与其体积的相对变化间的关系为V dV c d ×=r r （5）式中，c 为常数（由一定的材料和加工方式决定），e m )21(-=+=AdAL dL V dV ．将式（5）代入（4），且当△R <<R 时，可得()()[]e e m m K c RR=-++=D 2121 （6）式中，)21()21(m m -++=c K 为金属丝材料的应变灵敏系数．上式表明，金属材料电阻的相对变化与其线应变成正比．这就是金属材料的应变电阻效应．2．电桥的工作原理和特性 （1）电桥的工作原理 图2是一个直流电桥．A 、C 端接直流电源，称供桥端，U o 称供桥电压；B 、D 端接测量仪器，称输出端úúûùêêëé÷÷øöççèæ+-÷÷øöççèæ+=+=2124330R R R R R R U U U U CD BC BD （7）由式（7）可知，当电桥输出电压为零时电桥处于平衡状态．为保证测量的准确性，在实测之前应使电桥平衡（称为预调平衡）．50（2）电桥的加减特性 电桥的四个桥臂都由应变片组成，则工作时各桥臂的电阻状态都将发生变化(电阻拉伸时，阻值增加；电阻压缩时，阻值减小)，电桥也将有电压输出．当供桥电压一定且△R i <<R i 时，44332211dR R UdR R U dR R U dR R U dU ¶¶+¶¶+¶¶+¶¶=（8）其中BD U U =．对于全等臂电桥，R 1=R 2=R 3=R 4=R ，各桥臂应变片灵敏系数相同，上式可简化为÷÷øöççèæ-+-=4433221104R dR R dR R dR R dR U dU（9）当△R i <<R 时，此时可用电压输出增量式表示)(4443210443322110e e e e -+-=÷÷øöççèæD -D +D -D =D K U R R R R R R R R U U （10）式（10）为电桥转换原理的一般形式，现讨论如下：（a ）当只有一个桥臂接应变片时（称为单臂电桥），桥臂R 1为工作臂，且工作时电阻由R 变为R +△R ，其余各臂为固定电阻R （△R 2=△R 3=△R 4=0），则式（10）变为e K U R R U U 4400=÷øöçèæD =D （11）（b ）若两个相邻臂接应变片时（称为双臂电桥，即半桥），（见图3）即桥臂R 1、R 2为工作臂，且工作时有电阻增量△R 1、△R 2，而R 3和R 4臂为固定电阻R （△R 3=△R 4=0）．当两桥臂电阻同时拉伸或同时压缩时，则有△R 1=△R 2=△R ，由式（10）可得△U =0．当一桥臂电阻拉伸一桥臂压缩时，则有△R 1=△R ，△R 2=－△R ，由式（10）可得úûùêëé=úûùêëé÷øöçèæD =D e K U R R U U 424200 （12）（c ）当四个桥臂全接应变片时（称为全桥），（见图4），R 1=R 2=R 3=R 4=R ，都是工作臂，△R 1=△R 3=△R ，△R 2=△R 4=－△R ，则式（10）变为51úûùêëé=úûùêëé÷øöçèæD =D e K U R R U U 444400（13）此时电桥的输出比单臂工作时提高了四倍，比双臂工作时提高了二倍．（3）电桥的灵敏度电桥的灵敏度S u 是单位电阻变化率所对应的输出电压的大小RRR R R R R R R R U R R U S u D ÷÷øöççèæD -D +D -D =÷øöçèæD D =4433221104（14）令÷øöçèæD ÷÷øöççèæD -D +D -D =R R R R R R R R R R n 44332211 （15）则4U nS u = （16）式中，n 为电桥的工作臂系数．由上式可知，电桥的工作臂系数愈大，则电桥的灵敏度愈高，因此，测量时可利用电桥的加减特性来合理组桥，以增加n 及测量灵敏度．【实验仪器】直流稳压电源±4V ，金属箔式电阻应变片（两两、直流平衡电位器W D ，平行式单臂悬臂梁、测微头、差动放大器直流电源开关、差动放大器和数字电压表．【实验内容】1．金属箔电阻应变片传感器单臂电桥灵敏度测量R 图3 两个相邻臂工作的电桥R 图4 全臂工作的电桥（1）熟悉各部件配置、功能、使用方法、操作注意事项和附录等；（2）开启仪器及放大器电源，放大器输出调零（输入端对地短路，输出端接电压表，增益旋钮顺时针方向轻旋到底，旋转调零旋钮使输出为零．）；（3）调零后电位器位置不要变化，并关闭仪器电源；（4）按图5将实验部件用实验线连接成测试单臂桥路．桥路中R2，R3，R4为电桥中固定电阻，W D为直流平衡调节电位器，R1为±4V．将测微头装于悬臂梁前端的永久磁钢上，并调节使应变梁处于基本水平状态；（5）确认接线无误后开启仪器及放大器电源，同时预热数分钟．调整电桥W D电位器，图5使测试系统输出为零；（6）旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下的运动，以水平状态下输出电压为零，向上和向下移动各5 mm，测微头每移动0.5 mm记录一个放大器输出电压值，并列表：位移x（mm）电压（V）（7）利用最小二乘法计算单臂电桥电压输出灵敏度S，S = ΔV/Δx，并做出V～x关系曲线．（8）改变应变桥，接成半桥、全桥，照（4）、（5）、（6）和（7）的方法分别测量；（9）比较三种应变桥的灵敏度，并做出定性的结论．【注意事项】1．实验前应检查实验接插线是否完好，连接电路时应尽量使用较短的接插线，以避免引入干扰．2．接插线插入插孔时轻轻地做一小角度的转动，以保证接触良好，拔出时也轻轻地转动一下拔出，切记用力拉扯接插线尾部，以免造成内部导线断裂．3．稳压电源不能对地短路．4．应变片接入电桥时注意其受力方向．要接成差动形式．5．直流激励电压不能过大，以免造成应变片自然损坏．【思考题】拟在等截面的单臂悬臂梁上粘贴四个完全相同的电阻应变片组成的全桥电路，试问：（1）四个应变片怎样粘贴在悬臂梁上？（2）画出相应的电桥电路？52532．右图为一应变片直流电桥,其中U 0 = 4V ，R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = 120 W ，试求：（1）R 1为金属应变片，其余为固定电阻，当R 1增量为△R 1 = 1.2 W 时，电桥输出电压U = ?（2）R 1、R 2为应变片，且批号相同，感受应变的极性和大小都相同，R 3、R 4为固定电阻，问能否进行应变测量？（3）在题（2）中，如R 2 和R 1感受应变的极性相反，且W =D =D 2.121R R .问输出电压？ （4）由题（1）～题（3）能否得出什么结论或推论？【附录】应变梁位置和结构（如右图）应变梁位于仪器工作台部分的左边，是一副平行式悬臂梁．平行梁上梁的上表面和下梁的下表面对应地贴有八片应变片，受力工作片分别用符号示．其中六片为金属箔式应变片（BHF-350）．横向所贴的两片为温度补偿片，用表示．片上标有“BY ”字样的为半导体式应变片，灵敏系数为130．悬臂梁正视图俯视图箔式工作片补偿片永久磁钢。

电测习题3.3 试述电阻应变片的工作特性及定义1．应变片电阻值：在应变片不安装（即不粘帖）、不受外力、室温的情况下测量的应变片的阻值。

2．应变片灵敏系数：应变片粘帖在试件上，在应变片轴线方向的单向应力作用下，应变片电阻的相对变化与粘帖应变片试件表面上轴向应变的比值，即RR K ε∆=3．机械滞后：应变片粘帖在试件上，在环境温度恒定的情况下，对试件加、卸载荷，对于同一机械应变量，应变片的指示应变之差值。

4．零点漂移：应变片粘帖在试件上，试件上无外力，温度恒定，应变片指示应变随时间增加的变化量。

蠕变：应变片粘帖在试件上，试件上外力恒定，温度恒定，应变片指示应变随时间增加的变化量。

5．应变极限：应变片粘帖在试件上，在温度恒定的情况下，对试件加卸载，应变片的指示应变与真实应变的相对误差达到某一规定值时的真实应变，即为应变片的应变极限。

一般相对误差小于10%，即100%10%ij εε∆≤6．绝缘电阻：应变片敏感栅和引线与被测试件之间的电阻值。

7．应变片横向效应系数：应变片横向灵敏系数（或圆弧部分的灵敏系数）与轴向灵敏系数（或直线部分的的灵敏系数）比值取百分数，即100%yx K H K =⨯8．应变片热输出：应变片粘贴在试件上，试件上无外力、无约束力，应变片指示随环境温度变化而产生的变化量。

9．疲劳寿命：在恒定交变应力作用下，应变片连续工作，直至产生疲劳损坏时的循环次数，即为应变片的疲劳寿命。

3.5 用加长或增加栅长线数的方法改变应变片敏感栅的电阻值，是否能够改变应变片的灵敏系数？为什么？用加长或增加应变片敏感栅线数的方法改变应变片的电阻值，不能改变应变片的灵敏系数，因为应变片的灵敏系数与电阻变化率RR∆有关，即RR Kε∆=3.6 应变片热输出与哪些因素有关？应变片热输出与应变片的敏感材料的电阻温度系数、敏感材料和试样材料的线膨胀系数有关。

3.7 应变片测量的应变是下述三种情况中的哪一种？（1）应变片栅长中心点处的应变；（2）应变片栅长长度内的平均应变；（3）应变片栅长两端点处的平均应变。

电阻应变片压力传感器实验报告电阻应变式传感器&amp;压力传感器实验报告电阻应变式传感器&amp;压力传感器——实验报告院系：管理学院姓名：胡阳学号：PB12214074电阻应变式传感器实验内容1、自己设法确认各传感器的受力是拉伸还是压缩力，并用图示说明。

2、利用所提供的元件连接单臂电桥，桥电压由万用表给出，记下零点电压。

3、依次增加砝码，测量单臂电桥的m~U定标曲线。

有了定标曲线后，就作成了一台简易的电子秤。

提示：电子秤的量程约2公斤，请勿加载过重的物体，以免损坏应变片。

4、测量待测物体的质量。

5、连接全桥电路，重复1~3步。

6、比较电路的灵敏度。

7、实验总结数据处理:1.单臂，全桥的定标线（一）单臂电桥-52.6-52.7U/mV-52.9-53.0-53.1-53.20100200300400500m/gLinear Regression for Data1_B:Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A -53.17155 0.00501B 0.00107 1.65553E-5------------------------------------------------------------ R SD N P------------------------------------------------------------ 0.99952 0.00692 6 0.0001（二）全桥：0.0530.0520.051U/V0.0490.0480100200300400500600m/gLinear Regression for Data1_B:Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A 0.05271 2.06453E-5B -7.33992E-6 5.71108E-8------------------------------------------------------------R SD N P-------------------------------------------------------------0.99985 3.02908E-5 7 0.0001------------------------------------------------------------2、待测物体质量，比较两种电路灵敏度：单臂电桥：U= -53.17155 +0.00107 * m ; 待测物体电压：-52.57mV代入式子求得待测物体质量：m=562.20g全桥电路：U=0.05271 +（-7.33992E-6）* m；待测物体电压：0.0493V代入式子求得待测物体质量：m=464.58g单臂电桥S1=0.00107（mV/g）全桥电路S2=0.00734（mV/g）可知S3S2S1，即全桥电路的灵敏度高，单臂电桥的灵敏度低。

电阻应变片粘贴与弹性模量的测定实验报告水工一班 徐姗1302010101一、实验目的1、掌握电阻应变片的粘贴技术2、初步掌握电阻应变片的绝缘处理、防潮、接线和粘贴质量检查等基本技术3、了解电阻应变测量电路的工作原理4、掌握电阻应变片的全桥接线方法 二、实验设备及器材 1、电阻应变片 2、试件 3、万用表4、电烙铁、镊子、丙酮、细砂纸、药棉等工具和材料5、502胶水、连接导线、704胶6、烘干设备7、电阻应变仪8、多功能加载架 三、基本原理1、电阻应变片工作原理由物理学可知，金属导线的电阻为：ALR ρ= （1）式中：ρ为导线材料电阻率；L 为导线长度；A 为导线截面积当金属导线因受力变形引起电阻相对变化，对式（1）两边取对数再微分得：AdAL dL d R dR -+=ρρ (2） 式中：)(LdLA dA C V dV Cd +=≈ρρ；ε=L dL ；)(22L dL D dD A dA μ-== C 为与材料种类和加工方法相关的常数；V 为体积；Ɛ为应变；D 为导线直径；μ为导线材料泊松比。

由式（2）得 []εμμμεεεμε)21()21()2()2(++-=--++-=C C R dR(3) 令)21()21(μμ++-=C K由式（3）得εK RdR= (4) 式（4）表明，金属导线受力变形时，其电阻相对变化率dR/R 与导线的应变Ɛ成一次性函数关系，式中，K 为比例系数，又称为金属丝的灵敏系数，标志该类应变片电阻应变效应显著与否，由生产厂家抽样测定。

因此若将一根金属丝粘贴在构件表面上，当构件产生变性时金属丝也将随之一起变形，由金属丝电阻的相对变化，就可得知构件表面应变的变化。

2、电阻应变测量技术（简称电测法），就是将物理量、力学量、机械量等非电量通过敏感元件转换成电量来进行测量的一种实验方法，又称非电量电测法。

将电阻应变片粘贴在构件上，当构件受力变形时应变片也随之一起变形，应变片的电阻值发生变化，通过测量电桥焦点组变化转换成电压信号，经放大处理及模/数转换，最后直接输出应变值。

电阻应变测量原理及方法目录电阻应变测量原理及方法 (4)1. 概述 (4)2. 电阻应变片的工作原理、构造和分类62.1电阻应变片的工作原理 (6)2.2电阻应变片的构造 (8)2.3电阻应变片的分类 (10)3. 电阻应变片的工作特性及标定 (15)3.1电阻应变片的工作特性 (15)3.2电阻应变片工作特性的标定 (23)4. 电阻应变片的选择、安装和防护 (29)4.1电阻应变片的选择 (29)4.2电阻应变片的安装 (31)4.3电阻应变片的防护 (34)5. 电阻应变片的测量电路 (34)5.1直流电桥 (35)5.2电桥的平衡 (40)5.3测量电桥的基本特性 (42)5.4测量电桥的连接与测量灵敏度.. 436. 电阻应变仪 (53)6.1静态电阻应变仪 (54)6.2测量通道的切换 (57)6.3公共补偿接线方法 (61)7. 应变-应力换算关系 (63)7.1单向应力状态 (64)7.2已知主应力方向的二向应力状态 (64)7.3未知主应力方向的二向应力状态 (65)8. 测量电桥的应用 (67)8.1拉压应变的测定 (68)8.2弯曲应变的测定 (72)8.3弯曲切应力的测定 (74)8.4扭转切应力的测定 (76)8.5内力分量的测定 (77)电阻应变测量原理及方法1. 概述电阻应变测量方法是实验应力分析方法中应用最为广泛的一种方法。

该方法是用应变敏感元件——电阻应变片测量构件的表面应变，再根据应变—应力关系得到构件表面的应力状态，从而对构件进行应力分析。

电阻应变片（简称应变片）测量应变的大致过程如下：将应变片粘贴或安装在被测构件表面，然后接入测量电路（电桥或电位计式线路），图1 用电阻应变片测量应变的过程随着构件受力变形，应变片的敏感栅也随之变形，致使其电阻值发生变化，此电阻值的变化与构件表面应变成比例，测量电路输出应变片电阻变化产生的信号，经放大电路放大后，由指示仪表或记录仪器指示或记录。

本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==应变测量实验报告篇一：应变测量实验报告一、实验目的1、学习应变片粘贴、使用的基本方法2、学习电桥的联线方法及电桥的测量原理和特点3、学习使用WS-3811应变仪测量应变的基本方法二、实验原理利用惠斯登电桥原理进行测量三、实验仪器微型计算机、WS-3811数字式应变仪、桥盒、应变片及其附件四、实验内容1. 选择与桥盒内置电阻相匹配的应变片；2. 用砂纸打磨钢片表面测点，使测点表面平整、光洁，并做清洁处理；3. 用胶水把应变片和转接片贴到测点上，尽量使应变片与被测物紧密贴合，如图1所示；4. 放置几分钟，使它自然干燥；5. 如图2把导线接到桥盒插头上；6. 打开应变数据采集程序，进行测试和设置：应变量程设置为±40000με，滤波频率设置为20Hz，界面如图3；7. 校准仪器，选择“自动校准” ，设置界面如图4所示；8. 动态应变数据采集。

把桥盒连接到试验仪上，试验仪已与电脑连接。

把被测金属长片的一端用手按在桌沿，使它伸出桌面。

设置好参数，点击“开始示波”，此时波形为一条直线，说明连接正常，再用手拨动金属长片伸出桌面的那一端使它振动，这时波形如图5，操作界面如图5所示；9. 截图，保存数据。

实验完成。

五、实验结果实验结果如图5所示六、思考题1.半桥接法应用于两个应变片，1/4桥接法应用于一个应变片，前者的桥盒上多接了一根两个应变片的共用线，少了一个短接插片。

2.清零操作是为了使开始的电压偏移量变为零，而校准的目的是使测试值更加精确，减少仪器的误差。

篇二：实验报告 -电阻应变片实验报告姓名：张少典同组姓名：张庆庆班级：F0703028 实验日期：201X/04/14学号：5070309061 实验成绩：指导老师：批阅日期：---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------电阻应变片传感器灵敏度的测量【实验目的】1、了解电阻应变片传感器的转换原理；2、掌握电阻应变片直流电桥的工作原理和特性；3、利用电阻应变片直流电桥测量传感器的电压输出灵敏度。

电测实验报告电测实验报告电测实验报告电测法就是将物理量、力学量、机械量等非电量通过敏感元件转换成电量来进行测量的一种方法，是实验应力分析的重要方法之一。

电测法以测量精度高、传感元件小和测量范围广等优点，在民用建筑，医学，道路，桥梁等工程实践中得到广泛应用。

一、实验目的1.了解电测法的基本原理；2.熟悉悬臂梁的结构及应变特性；3.学会用电测法测量。

4.制作一电子秤，并确定其量程，计算线性度和灵敏度。

二、实验仪器、设备和工具等强度悬臂梁实验仪，精密数字测量仪，砝码，砝码盘，数据线，游标卡尺，钢板尺。

三、实验原理1.主要仪器介绍以弯曲为主要变形的杆件称为梁。

一端固定，另一端自由的梁为悬臂梁。

为了使悬臂梁各个截面的弯曲应力相同,随着弯矩的大小相应地改变截面尺寸,以保持相同强度，这样的悬臂梁称为等强度悬臂梁。

等强度悬臂梁实验仪由已粘贴好电阻应变片的等强度梁、支座、水平仪、调节螺钉和加载砝码等组成，如图1所示。

本实验用电测法测量等强度悬臂梁的应力、应变。

电阻应变片是能将被测试件的应变转换成电阻变化的敏感元件。

它由敏感栅、基片、覆盖层、引线四部分组成，如图2所示。

其中，敏感栅是用金属丝制成的应变转换元件，是构成电阻应变片的主要部分；引线作为测量敏感栅电阻值时与外部导线连接之用；基底的作用是保持敏感栅的几何形状和相对位置；覆盖层是用来护敏感栅的；粘贴剂用来将敏感栅固结在覆盖层和基底之间。

精密数字测量仪是常用的应变传感器测量仪。

当电阻应变片将电阻值的变化转化为电压的变化后，经过精密数字测量仪放大器的放大处理，最后换算成输出与应变成正比的模拟电信号。

再经放大处理，经A/D转换，将模拟信号转换成数字信号输出。

2.电测法基本原理电测法基本原理，是将金属丝等制成的电阻应变片贴在构件待测应变处，当构件受力变形时，金属丝亦随之伸缩，因而其电阻也随之改变。

电阻改变量与金属丝的线应变之间存在一定的关系。

通过电阻应变仪将电阻改变量测出，进而可得到构件所测部位的应变。

实验题目：电阻应变传感器灵密度特性研究实验。

满分100姓名：娄春雅学号： 201922150275 。

班级：卓越二班实验日期： 2020.06.19 校区：兴隆山校区。

一、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.测量传感器半桥和全桥的灵敏度，并与单臂电桥进行比较3.研究比较电阻应变式传感器配合不同的转换和测量电路的灵敏度的特性从而掌握电阻应变式传感器的使用方法和使用要求4.通过称重实验学习电子秤的原理并能设计简单的电子秤二、实验仪器ET-N型传感器实验仪；砝码；砝码盒三、实验原理（主要公式，原理图，实验方法等）1. 物理基础如果沿导线轴线方向施加拉力或压力使之产生变形，其电阻也会随之变化，这种现象称为应变电阻效应，如图1所示，电阻应变式传感器正是基于此效应而产生的。

一段金属导线，设导线长度为L，其截面积为A(直径为D)，导线电阻为：K0意义是单位应变量可产生或转换的电阻值相对变化量，是由材料本身的性质决定的。

一般的金属材料，在弹性范围内，其泊松比通常在0.25到0.4之间，因此1+2v在1.5到1.8之间，而其电阻率也稍有变化，一般金属材料制作的应变敏感元件的灵敏系数值为2左右，但其具体大小需要经过实验来测定。

2. 金属材料电阻应变片的结构电阻应变片是常用的电阻应变敏感元件，其结构如图2所示，由1-敏感栅、2-引线、3-粘接剂、4-盖层和5-基底等组成。

其中敏感栅是用厚度为0.003到0.010mm的金属箔制成栅状或用金属丝制成。

3. 电阻应变式传感器的转换电路（1）单臂电桥(在四臂电桥中，只有R1为工作应变片，由于应变而产生相应的电阻变化为R1的变化，而R2、R3和R4为固定电阻)(2)半桥电桥此时输出电压不存在非线性误差，而且电桥灵敏度比单臂电桥时提高了一倍，还具有温度补偿作用。

(3)全桥电桥为了进一步提高电桥的灵敏度和进行温度补偿，在桥臂中经常安置多个应变片，电桥可采用四臂电桥(或称为全桥)。