7测量电桥的应用

一.实验目的

1.掌握测量电桥的应用

2.掌握单片、半桥、全桥、串联、并联几种接法，并比较其测量灵敏度。

二. 实验内容

1. 将等强度梁上的应变计分别采用单片（同补偿块一起用），半桥、全桥接线

法接入电桥桥桥臂，比较其读数应变。

2. 将等强度梁上的应变计分别串联、并联后按半桥接法接入电桥，比较测得的

读数应变。

三.实验仪器

1. YJ-18电阻应变仪一台 2. 等强度梁实验架一台 3. 温度补偿块一块

四、原理与装置

等强度梁试件如图3-1。

图3-1 等强度梁试件

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根据惠斯登电桥原理知。图（3-2）所示平衡电桥，在各桥臂上的电阻有变化时，BD端输出电压为：

uuR1R2R1R2R3R4()…………………（3-1）

(R1R2)2R1R2R3R4若在四个桥臂上接上规格相同的电阻应变计，阻值均为R，灵敏系数均为K，那么当构件变形，四个应变计分别承受ε1、ε2、ε3、ε

4时，

B R1 R2 各桥臂上电阻变化分别为△R1、△R2、A

R3 R4 C ΔU △R3、△R4，这时由（3-1）式知，BD端电压输出为：

uuR1R2R3R4() 4RRRRD 那么有：

4uk读k1k2k3k4 u图3-2 电桥电路

即： 读1234(32)

实验中，我们采用了五种不同的电桥接法，其读数应变与实际应变间的关系可由（3-2）式或（3-1）式得出。

五、实验步骤 1.单片电桥联接

用等强度梁上的一片应变计及补偿块上的应变计，按半桥方式接入应变仪电桥（图3-3）。按实验之二方法得到读数应变。

2、半桥联接

将等强度梁上的1#片接入A、B，2#片接入BC（或3#片接入AB，4#片接入BC），

2

图3-3 单片电桥联结方式 图3-3 单片电桥联接

如图3-4所示。按实验之二方法得到读数应变。

B R2

R1 R2 A

R3 D R4 C ΔU

图3-4 半桥联接

图3-5 全桥联接

3、全桥联接法

将等强度梁上的1#、2#、3#、4#片按图（3-5）所示接入应变仪电桥，按实验二方法，测得读数应变。

比较上述三种方法所得读数应变。 4、并联接法

将应变计1#、2#和3#、4#分别并联，按图（3-6）所示半桥方式联接，测得读数应变。

图3-6 并联接法 图3-7 串联接法

3

5、串联接法

将应变计1#、2#和3#、4#分别串联后，按图（3-7）所示半桥方式联接，测得读数应变

比较2、4、5三种接线法所测得的读数应变。

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实验记录表参考格式

一、读数应变数据：

载荷（N） P △P 单片联接 半桥联接 读数应变ε读（με） 串联联接 并联联接 全桥联接 ε读

增量 均值（με） 二、计算结果及误差

接桥方式 单片联接 半桥联接 全桥联拉 并联联接 ε读均值 由ε读求出的应变 理论应变计算值 误差（%）

三、问题

1. 用公式（3-1）推出单片、半桥、全桥、串联并联接线法所得读数应变ε

等强度梁应变ε的关系。

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读

与

2. 分析单片、半桥、全桥、串联、并联接线法测应变时，温度补偿的实现方式，

指出那种接法使测量灵敏度有较大提高。

3. 若两工作应变计（或一工作应变计，一温度补偿片）按对桥方式接入应变仪

电桥，其温度补偿能否实现？

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