金属箔式应变片实验：单臂电桥与半桥性能探究

"这篇文档是关于传感器实验的详细介绍，特别是金属箔式应变片和单臂电桥的应用。实验旨在让学生理解金属箔式应变片的应变效应，以及单臂电桥的工作原理和性能差异。同时，还比较了半桥与单臂电桥的不同特性。实验中使用了应变式传感器实验模板、砝码、数显表等设备，并通过一系列步骤来观察和分析传感器的响应。" 实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验的核心知识点包括： 1. 应变效应：金属箔式应变片利用电阻丝在外力作用下产生的机械变形，导致电阻值变化的原理。这种变化可以通过关系式 ΔR/R=Kε 来描述，其中 ΔR/R 表示电阻的相对变化，K 是应变灵敏系数，ε 是电阻丝长度的相对变化。 2. 单臂电桥原理：单臂电桥是一种简单的传感器电路，其中一个臂由应变片构成，其他三个臂是固定电阻。当外力作用在应变片上，其电阻值改变，从而影响电桥的平衡，输出电压U01=EKε/4，这里的E是电源电压。 3. 实验设备：实验需要用到应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、数显表、电源以及万用表。实验模板上的R1、R2、R3、R4和加热丝具有特定的电阻值，通过它们可以检测和分析应变片的响应。 4. 实验步骤： - 首先，确认所有设备正确连接，如应变片R1与电桥的连接，以及电源的接入。 - 调整增益电位器和调零电位器，使数显表显示为零。 - 将应变片R1接入单臂电桥，添加砝码并记录数显表的电压变化，以此来分析应变片的应变效应和电桥的性能。 - 通过计算系统灵敏度S和线性误差δf1，评估实验结果的准确性。 5. 实验结果分析：实验数据用于计算系统灵敏度S和线性误差，这有助于理解传感器在不同负载下的性能，并评估其线性度。 这个实验不仅涵盖了基础的物理原理，还涉及到实际操作技能，对于理解和应用传感器技术至关重要。通过这样的实践，学习者能深入理解传感器在力测量和其他工程应用中的关键作用。