电桥 应变片 误差来源及改进 思考题 |
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电桥 应变片 误差来源及改进 思考题
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金属箔式应变片实验思考题： Q.1 三种桥式电路的测量灵敏度之间的关系 1.全桥的灵敏度是四分之一桥的4倍，半桥的灵敏度是四分之一桥的两倍 四分之一桥的输出电压为 U O ≈ 1 4 V s G e U_O \approx \frac{1}{4} V_s Ge UO≈41VsGe G e = Δ R R Ge = \frac{\Delta R}{R} Ge=RΔR Q.2 实验可能存在的误差 电桥测量原理上存在非线性。如1/4电桥的输出电压（Z1为变化电阻），如图4-1所示。
从理论上分析应为 U O = ( R 1 + Δ R 1 R 1 + Δ R 1 + R 4 − R 2 R 2 + R 3 ) V s U_O = \left( \frac{R_1 + \Delta R_1}{R_1 + \Delta R_1+R_4}-\frac{R_2}{R_2+R_3}\right) V_s UO=(R1+ΔR1+R4R1+ΔR1−R2+R3R2)Vs 只有当 R 1 − 初 始 = R 2 = R 3 = R 4 R_{1-初始}=R_2=R_3=R_4 R1−初始=R2=R3=R4，且 Δ R R = Δ R 1 R 1 ≪ 1 \frac{\Delta R}{R}=\frac{\Delta R_1}{R_1}\ll1 RΔR=R1ΔR1≪1， Δ R R = G e \frac{\Delta R}{R}=Ge RΔR=Ge时， U O ≈ 1 4 V s G e U_O \approx \frac{1}{4}V_s Ge UO≈41VsGe 应变片应变效应实际上是非线性的。只有当应变在很小尺度时，才能用线性关系去近似应变片的应变效应。调零不是真正为零。实验仪器如电阻的标称值和真实值之间存在一定的偏差。实验导线可能陈旧或老化，产生线间电容效应，读数可能出现跳变情况。调零或是读数时可能没有等示数稳定后读数无线数据交换的电子设备可能作为干扰信号影响差动放大器。改进措施： 实验选择电阻和应变的变化范围时，应使应变在较小的范围内变化，并使 Δ R R ≪ 1 \frac{\Delta R}{R} \ll 1 RΔR≪1实验读数时应尽可能在示数稳定后读数，在调零操作后续的实验步骤中，不要旋动调零旋钮等。实验过程中，将实验设备模块远离有无线数据交换的设备。更换实验所用导线，并且在实验过程中尽量不要接触实验线。实验测量记录时，应向一个方向增加（或减少）应变，减少反复向两个方向变化应变时，应变片应变的误差参考：传感与测试技术实验指导 |
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