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＝
。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。
表3-1全桥输出电压与加负载重量值
全桥时传感器的特性曲线
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、（1）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
（2）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%
八、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．从设计和工艺上保证结构对称性。 2．选用合适的测量线路。3．采用补偿线路。
第二篇：传感器金属箔式应变片全桥性能实验
实验四 金属箔式应变片——全桥性能实验
一、实验目的
掌握全桥测量电路的原理及优点。
二、实验原理
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＝
。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、实验设备
THVZ-1型传感器实验箱中应变式传感器实验单元、砝码、万用表、信号调理挂箱、应变式传感器调理模块。
四、实验内容与步骤
根据4-1接线，实验方法与实验二相同。将实验结果填入表；进行灵敏度和非线性误差计算。
图4-1 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。