自动化实验报告

　　一、实验目的

　　了解全桥测量电路的原理及优点。

　　二、基本原理

　　全桥测量电路中，将受力性质相同的两个应变片接入电桥对边，当应变片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4时，其桥路输出电压U03＝KE。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明显改善。

　　三、需用器件和单元

　　传感器实验箱（一）中应变式传感器实验单元，传感器调理电路挂件、砝码、智能直流电压表（或虚拟直流电压表）、±15V电源、±5V电源。

　　四、实验内容与步骤

　　1、根据图3—1接线，实验方法与实验二相同。将实验结果填入表3—1；进行灵敏度和非线性误差计算。

　　2、全桥时传感器的特性曲线。

　　3、图3—1应变式传感器全桥实验接线图。

　　五、实验注意事项

　　1、不要在砝码盘上放置超过1kg的物体，否则容易损坏传感器。

　　2、电桥的电压为±5V，绝不可错接成±15V。

　　六、思考题

　　1、全桥测量中，当两组对边（R1、R3为对边）值R相同时，即R1＝R3，R2＝R4，而R1≠R2时，是否可以组成全桥：（1）可以（2）不可以。

　　图3—2应变式传感器受拉时传感器周面展开图

　　答：不可以。

　　2、某工程技术人员在进行材料拉力测试时在棒材上贴了两组应变片，如何利用这四片电阻应变片组成电桥，是否需要外加电阻。

　　答：将这两组应变片分别按照两个不同的方向贴在棒材上面就可以了，然侯利用不同的两组测量值就可以组成一个全桥电路，进而获得测量结果，无需再引入外界电阻。

　　3、计算系统灵敏度：ΔV=（25—13）+（37—25）++（124—112）/9=12.33mV

　　ΔW=20g

　　S=ΔV/ΔW=0.616mV/g

　　4、计算非线性误差：

　　Δm =（13+25+37+50+62+75+87+100+112+124）/10=68.5mV yFS=120mV

　　δf =Δm / yFS×100%=5.71%

　　七、误差分析

　　1、激励电压幅值与频率的影响。

　　2、温度变化的影响。

　　3、零点残余电压的影响。

　　零点残余电压产生原因：

　　（1）基波分量。

　　（2）高次谐波。

　　消除零点残余电压方法：

　　（1）从和工艺上保证结构对称性。补偿线路。

　　（2）选用合适的测量线路。