单臂电桥实验数据处理表格

实验一单臂电桥性能实验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：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：式中为电阻丝电阻的相对变化，为应变灵敏系数，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。

单臂电桥输出电压O1。

三、需用器件与单元：应变式传感器实验模块、应变式传感器、砝码、数显表（主控台上电压表）、±15V电源、±4V电源、万用表（自备）。

四、实验步骤：1、检查应变传感器的安装根据图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R1、R2、R3、R4。

加热丝也接于模块上，可用万用表进行测量判别，各应变片初始阻值R1= R2= R3= R4=350Ω，加热丝初始阻值为50Ω左右。

2、差动放大器的调零首先将实验模块调节增益电位器Rw3顺时针到底（即此时放大器增益最大。

然后将差动放大器的正、负输入端相连并与地短接，输出端与主控台上的电压表输入端Vi相连。

检查无误后从主控台上接入模块电源±15V以及地线。

合上主控台电源开关，调节实验模块上的调零电位器Rw4，使电压表显示为零（电压表的切换开关打到2V档）。

关闭主控箱电源。

（注意：Rw4的位置一旦确定，就不能改变，一直到做完实验为止）3、电桥调零适当调小增益Rw3（顺时针旋转3-4圈，电位器最大可顺时针旋转5圈），将应变式传感器的其中一个应变片R1（即模块左上方的R1）接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥（R5、R6、R7模块内已连接好，其中模块上虚线电阻符号为示意符号，没有实际的电阻存在），按图1-2完成接线，接上桥路电源±4V（从主控箱引入），同图1-2 应变式传感器单臂电桥实验接线图时，将模块左上方拨段开关拨至左边“直流”档（直流档和交流档调零电阻阻值不同）。

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：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：εK R R =∆/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。

单臂电桥输出电压U O14/εEK =。

三、需用器件与单元：应变式传感器实验模块、应变式传感器、砝码、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块上。

传感器中各应变片已接入模块的左上方的R 1、R2、R3、R 4。

加热丝也接于模块上，可用万用表进行测量判别，R 1= R 2= R 3= R 4=350Ω，加热丝阻值为50Ω左右。

2、接入模块电源±15V （从主控箱引入），检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模块调节增益电位器Rw 3顺时针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零，方法为将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上的数显表电压输入端Vi 相连，调节实验模块上调零电位器Rw 4，使数显表显示为零（数显表的切换开关打到2V 档）。

关闭主控箱电源。

图1-1 应变式传感器安装示意图3、将应变式传感器的其中一个应变片R 1（即模块左上方的R 1）接入电桥作为一个桥臂与R 5、R 6、R 7接成直流电桥（R 5、R 6、R 7模块内已连接好），接好电桥调零电位器Rw 1，接上桥路电源±4V （从主控箱引入）如图1-2所示。

检查接线无误后，合上主控箱电源开关。

调节Rw 1，使数显表显示为零。

实验一单臂电桥性能实验一、实验目的了解金属箔式应变片单臂电桥的工作原理和工作状况。

二、所需器件及模块1号金属箔式应变片传感器实验模块、14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块、20克砝码10只、±15V电源、±2V电源、万用表（自备）。

三、基本原理：图1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元件，通过它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，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。

对单臂电桥输出电压U o= EK ε/4。

四、实验步骤模块联合调零：1、根据图（1-1）应变传感器已装于1号金属箔式应变片传感器模块上。

传感器中各应变片R1、R2、R3、R4已接入模块的下方，K1开关应置于OFF状态。

可用万用表进行测量判别，R1=R2= R3=R4=350。

2、根据图(1-1), IC1、IC2、IC4组成第一级典型的三运放仪表放大器，整益G1=R24/R20[1+2R14/w1],其中R16=R24=20K、R18=R20=10K、R14=R15=20K、w1=10K。

w1中串接了200殴的电阻，也就是说当W1为0时放大倍数为G1=1+40000/200=201倍，W1旋转一圈为1K，IC3是第二级反向放大器，整益G2=R22/R17，R22=51K、R17=20K，在IC3的“+”端通过Rw2、R27接入正负电压调节放大器的零点，Rw2=10K、R27=1K。

在应变式传感器的输出端通过W3、R11接入±4V 电压，调节应变式传感器由于4片应变片电阻不对称而引起的输出零点变化,w3=10K、R11=1K。

放大电路总整益G=G1*G2。

单臂电桥测电阻实验报告数据处理
实验目的：
通过单臂电桥测量电阻，掌握单臂电桥的使用方法，了解电阻的测量原理。

实验仪器和材料：单臂电桥、微安表、标准电阻。

实验步骤：
1.将单臂电桥连接好，确保电桥的电源和电阻调节装置都接通。

2.通过调节电桥的电位器和滑动变阻器，使电桥平衡，并记录下对应的滑动变阻器的位置和微安表的示数。

3.用一根导线连接待测电阻和电桥，调节电桥直到平衡，记录下滑动变阻器位置和微安表的示数。

4.用已知标准电阻取代待测电阻，重复步骤3，记录下滑动变阻器位置和微安表的示数。

数据处理：
1.计算待测电阻的电流值：根据微安表的示数，得到待测电阻的电流值。

2.计算待测电阻的阻值：根据已知标准电阻的阻值和电流值，以及滑动变阻器位置的变化，利用电桥平衡条件计算
待测电阻的阻值。

实验结果：
将实验中记录的数据代入计算公式，计算出待测电阻的阻值。

将计算结果列入实验报告。

讨论与分析：
分析计算结果与标准电阻的差异，并讨论可能的误差来源。

对实验中遇到的问题进行分析，并提出改进方法。

结论：
根据实验结果，得出待测电阻的阻值。

总结实验过程中的经验和教训，提出进一步完善实验的建议。

附录：实验原始数据记录表
在实验报告中附上实验原始数据记录表，包括滑动变阻器位置和微安表示数的记录。

应变片单臂电桥性能实验毕业设计目录YC－2000型传感器检测技术实验台 (3)YC－3000型传感器检测技术实验台 (6)示范实验举例 (9)实验一应变片单臂电桥性能实验 (9)实验二应变片半桥性能实验 (15)实验三应变片全桥性能实验 (16)*实验四应变片单臂、半桥、全桥性能比较 (18)实验五应变片直流全桥的应用—电子秤实验 (19)实验六应变片的温度影响实验 (20)实验七移相器、相敏检波器实验 (20)实验八应变片交流全桥的应用(应变仪)—振动测量实验 (25)实验九压阻式压力传感器测量压力特性实验 (28)*实验十压阻式压力传感器应用—压力计 (30)实验十一差动变压器的性能实验 (30)实验十二激励频率对差动变压器特性的影响 (35)实验十三差动变压器零点残余电压补偿实验 (36)实验十四差动变压器测位移实验 (37)实验十五差动变压器的应用—振动测量实验 (39)实验十六电容式传感器的位移实验 (41)实验十七线性霍尔传感器位移特性实验 (43)实验十八线性霍尔传感器交流激励时的位移性能实验 (46)实验十九开关式霍尔传感器测转速实验 (48)实验二十磁电式传感器测转速实验 (49)实验二十一压电式传感器测振动实验 (51)实验二十二电涡流传感器位移实验 (55)实验二十三被测体材质对电涡流传感器特性影响 (58)实验二十四被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响实验 (59)实验二十五电涡流传感器测量振动实验 (60)实验二十六光纤位移传感器测位移特性实验 (61)实验二十七光电传感器测转速实验 (64)实验二十八光电传感器控制电机转速实验 (66)实验二十九温度源的温度调节控制实验 (74)实验三十Pt100铂电阻测温特性实验 (77)实验三十一Cu50铜热电阻测温特性实验 (83)实验三十二K热电偶测温性能实验 (85)实验三十三E热电偶测温性能实验 (91)实验三十四集成温度传感器(AD590)温度特性实验 (92)实验三十五气敏传感器实验 (94)实验三十六湿敏传感器实验 (96)实验三十七软件用户手册 (97)实验三十八发光二极管（光源）的照度标定实验 (103)实验三十九光敏电阻特性实验 (106)实验四十光敏二极管的特性实验 (108)实验四十一光敏三极管特性实验 (110)实验四十二硅光电池特性实验 (111)实验四十三透射式光电开关实验 (113)实验四十四反射式红外光电接近开关实验 (115)备注：1、带＊号实验为思考实验；学生也可以参考示范实验例子组建开发其它实验项目。

金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应工作原理和性能, 比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度，得出相应的结论。

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元件，通过它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，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。

对单臂电桥输出电压 Uo= EKε/4。

半桥测量电路中，不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。

当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压U o＝EKε／2。

全桥测量电路中，将受力方向相同的两应变片接入电桥对边，相反的应变片接入电桥邻边。

当应变片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4时，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。

其桥路输出电压U o＝KEε。

三、需用器件与单元：主机箱(±4V、±15V、电压表)、应变式传感器实验模板、托盘砝码。

四、实验步骤：应变传感器实验模板简介：实验模板中的R1、R2、R3、R4 为应变片，没有文字标记的5 个电阻符号下面是空的，其中4 个组成电桥模型是为实验者组成电桥方便而设，图中的粗黑曲线表示连接线。

应变式传感器（电子秤传感器）已装于应变传感器模板上。

传感器中的4片应变片和加热电阻已连接在实验模板左上方的R1、R2、R3、R4 和加热器上。

传感器左下角应变片为R1；右下角为R2；右上角为R3；左上角为R4。

当传感器托盘支点受压时，R1、R3 阻值增加，R2、R4 阻值减小，可用四位半数显万用表2K 电阻档进行测量判别。

表1：单臂电桥位移与输出电压数据记录表位移-2.5-2-1.5-1-0.500.51 1.52（mm)电压-0.05-0.04-0.03 -0.02 -0.01 00.01 0.02 0.03 0.04（v)表2：半桥位移与输出电压数据记录表位移-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 （mm)电压-0.08 -0.06 -0.041 -0.02 0 0.02 0.042 0.06 0.079 0.1 （v)表3：全桥位移与输出电压数据记录表位移-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 （mm)电压-0.17 -0.12 -0.08 -0.04 0 0.04 0.07 0.12 0.18 0.21 （v)实验二图实验一图：三：加热前测试系统温度T0=20℃;电压V0=0 V35 40 45 50 55 60 65 70 温度（℃）0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 电压（V）温度漂移值：(0.18-0)÷(70-20)=0.0036(V/℃)实验三图：实验五:图实验五：不同激励频率对交流全桥输出电压的影响（数据）位移（mm） 1 2 3 4 5 6 7 8 V2k(v) 0.06 0.15 0.18 0.27 0.5 0.56 0.61 0.68 V4k(v) 1.74 1.82 1.86 1.9 1.99 2.12 2.18 2.23 V8k(v) 3.32 3.33 3.34 3.37 3.38 3.39 3.4 3.45实验一，二数据表1：单臂电桥位移与输出电压数据记录表位移-2.5-2-1.5-1-0.500.51 1.52（mm)电压-0.05-0.04-0.03 -0.02 -0.01 00.01 0.02 0.03 0.04（v)表2：半桥位移与输出电压数据记录表位移-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 （mm)电压-0.08 -0.06 -0.041 -0.02 0 0.02 0.042 0.06 0.079 0.1（v)表3：全桥位移与输出电压数据记录表位移-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 （mm)电压-0.17 -0.12 -0.08 -0.04 0 0.04 0.07 0.12 0.18 0.21（v)实验三：加热前测试系统温度T0=20℃;电压V0=0 V35 40 45 50 55 60 65 70温度（℃）0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18电压（V）温度漂移值：(0.18-0)÷(70-20)=0.0036(V/℃)实验五：不同激励频率对交流全桥输出电压的影响（数据）位移（mm） 1 2 3 4 5 6 7 8 V2k(v) 0.06 0.15 0.18 0.27 0.5 0.56 0.61 0.68 V4k(v) 1.74 1.82 1.86 1.9 1.99 2.12 2.18 2.23 V8k(v) 3.32 3.33 3.34 3.37 3.38 3.39 3.4 3.45。

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：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：εK R R =∆/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。

单臂电桥输出电压U O14/εEK =。

三、需用器件与单元：应变式传感器实验模块、应变式传感器、砝码、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块上。

传感器中各应变片已接入模块的左上方的R 1、R2、R3、R 4。

加热丝也接于模块上，可用万用表进行测量判别，R 1= R 2= R 3= R 4=350Ω，加热丝阻值为50Ω左右。

2、接入模块电源±15V （从主控箱引入），检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模块调节增益电位器Rw 3顺时针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零，方法为将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上的数显表电压输入端Vi 相连，调节实验模块上调零电位器Rw 4，使数显表显示为零（数显表的切换开关打到2V 档）。

关闭主控箱电源。

图1-1 应变式传感器安装示意图3、将应变式传感器的其中一个应变片R 1（即模块左上方的R 1）接入电桥作为一个桥臂与R 5、R 6、R 7接成直流电桥（R 5、R 6、R 7模块内已连接好），接好电桥调零电位器Rw 1，接上桥路电源±4V （从主控箱引入）如图1-2所示。

检查接线无误后，合上主控箱电源开关。

调节Rw 1，使数显表显示为零。

竭诚为您提供优质文档/双击可除单臂电桥性能实验报告篇一：单臂电桥性能实验报告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：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：?R/R?K?式中?R/R为电阻丝电阻的相对变化，K为应变灵敏系数，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。

单臂电桥输出电压uo1?eK?/4。

三、需用器件与单元：应变式传感器实验模块、应变式传感器、砝码、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块上。

传感器中各应变片已接入模块的左上方的R1、R2、R3、R4。

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

图1-1应变式传感器安装示意图2、接入模块电源±15V（从主控箱引入），检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模块调节增益电位器Rw3顺时针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零，方法为将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上的数显表电压输入端Vi相连，调节实验模块上调零电位器Rw4，使数显表显示为零（数显表的切换开关打到2V档）。

关闭主控箱电源。

3、将应变式传感器的其中一个应变片R1（即模块左上方的R1）接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥（R5、R6、R7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）如图1-2所示。

检查接线无误后，合上主控箱电源开关。

调节Rw1，使数显表显示为零。

图1-2应变式传感器单臂电桥实验接线图4、在电子秤上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到500g（或200g）砝码加完。

电桥实验试题标准答案[采用电桥测量中值电阻] 一、实验原理答：惠斯登电桥是用于精确测量中值电阻的测量装置。

电桥法测电阻，实质是把被测电阻与标准电阻相比较，以确定其值。

由于电阻的制造可以达到很高的精度，所以电桥法测电阻可以达到很高的精确度。

1．惠斯登电桥的线路原理惠斯登电桥的基本线路如图 1 所示。

它是由四个电阻 R 1 Rx R 1，，R 2 R s R x 联成一个四边形 ACBD ，在对角线 AB 上接上电源E ，在对角线 CD 上接上检流计P 组成。

接入检流计（平衡指示）的对角线称为“桥”，四个电阻称为“桥臂”。

在一般情况下，桥路上检流计中有电流通过，因而检流计的指针有偏转。

若适当调节某一电阻值，例如改变 R s 的大小可使C 、D 两点的电位相等，此时流过检流计P的电流I P =0，称为电桥平衡。

则有 图 1 单臂电桥连线图V C = V D （1） I R 1 = I Rx = I 1（2）I R 2 = I Rs = I 2 （3）由欧姆定律知V AC = I R 1 1 = V AD = I R 2 2 （4）V CB = I R 1 x = V DB = I R 2 s （5）由以上两式可得R 1R x =R s （6）此式即为电桥的平衡条件。

若R 1， ，R 2 R s 已知，R2R x 即可由上式求出。

通常取 、 为标准R 1 R 2 电阻，称为比率臂，将R R 1 / 2 称为桥臂比； 为可调电阻，称为比较臂。

改变 使电桥达R s R s 到平衡，即检流计P 中无电流流过，便可测出被测电阻 之值。

R x2．用交换法减小和消除系统误差分析电桥线路和测量公式可知，用惠斯登电桥测量R x 的误差，除其它因素外，与标准电阻R 1，R 2 的误差有关。

可以采用交换法来消除这一系统误差，方法是：先连接好电桥电路，调节 使R s P 中无电流，可由式（6）求出R x ，然后将 与 交换位置，再调节 使R 1 R 2 R s P 中无电流，记下此时的 ，可得R s ′RR x = 2R s ′ （7）R 1 式（6）和（7）两式相乘得R x 2 = R R s s ′或R 2 R s R h KER m S G PR x = RR s S′（8）这样就消除了由R1，R2本身的误差对R x 引入的测量误差。