金屬箔式應(yīng)變片實(shí)驗(yàn)思考題：

Q.1 三種橋式電路的測(cè)量靈敏度之間的關(guān)系

1.全橋的靈敏度是四分之一橋的4倍，半橋的靈敏度是四分之一橋的兩倍

四分之一橋的輸出電壓為$U_O\approx \frac{1}{4}{V}_{s}Ge$

$Ge=\frac{\Delta R}{R}$

Q.2 實(shí)驗(yàn)可能存在的誤差

電橋測(cè)量原理上存在非線性。如1/4電橋的輸出電壓（Z1為變化電阻），如圖4-1所示。

從理論上分析應(yīng)為
$$U_O=\left(\frac{R_1+\Delta R_1}{R_1+\Delta R_1+R_4}?\frac{R_2}{R_2+R_3}\right)V_s$$
只有當(dāng)$R_{1?初始}=R_2=R_3=R_4$，且$\frac{\Delta R}{R}=\frac{\Delta R_1}{R_1}?1$，$\frac{\Delta R}{R}=Ge$時(shí)，
$$U_O\approx \frac{1}{4}{V}_{s}Ge$$

• 應(yīng)變片應(yīng)變效應(yīng)實(shí)際上是非線性的。只有當(dāng)應(yīng)變?cè)诤苄〕叨葧r(shí)，才能用線性關(guān)系去近似應(yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)。
• 調(diào)零不是真正為零。實(shí)驗(yàn)儀器如電阻的標(biāo)稱(chēng)值和真實(shí)值之間存在一定的偏差。
• 實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線可能陳舊或老化，產(chǎn)生線間電容效應(yīng)，讀數(shù)可能出現(xiàn)跳變情況。調(diào)零或是讀數(shù)時(shí)可能沒(méi)有等示數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù)
• 無(wú)線數(shù)據(jù)交換的電子設(shè)備可能作為干擾信號(hào)影響差動(dòng)放大器。

改進(jìn)措施：

• 實(shí)驗(yàn)選擇電阻和應(yīng)變的變化范圍時(shí)，應(yīng)使應(yīng)變?cè)谳^小的范圍內(nèi)變化，并使$\frac{\Delta R}{R}?1$
• 實(shí)驗(yàn)讀數(shù)時(shí)應(yīng)盡可能在示數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù)，在調(diào)零操作后續(xù)的實(shí)驗(yàn)步驟中，不要旋動(dòng)調(diào)零旋鈕等。
• 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將實(shí)驗(yàn)設(shè)備模塊遠(yuǎn)離有無(wú)線數(shù)據(jù)交換的設(shè)備。
• 更換實(shí)驗(yàn)所用導(dǎo)線，并且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中盡量不要接觸實(shí)驗(yàn)線。
• 實(shí)驗(yàn)測(cè)量記錄時(shí)，應(yīng)向一個(gè)方向增加（或減少）應(yīng)變，減少反復(fù)向兩個(gè)方向變化應(yīng)變時(shí)，應(yīng)變片應(yīng)變的誤差

參考：傳感與測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

總結(jié)

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