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文檔簡介

非平衡電橋的

熱學應用和力學應用作品完成人聶華嶺佘小樾王國奇（應物0801）指導教師袁丕方（高級工程師）本科生科技論壇研究背景

我們在學習了非平衡電橋之后認識到非平衡電橋的重要作用，特別是由測量電阻而引發(fā)的一系列實驗，如：利用非平衡電橋組裝鉑電阻溫度計，利用非平衡電橋測量電阻應變片電阻的變化來測量壓力等；我們就想到能否設計一個裝置，配合不同的傳感器和放大電路，完成被測物理參數的測量，如溫度，質量等?；舅悸啡鐖D所示：

非平衡電橋的熱學應用和力學應用實驗原理及方案

基本原理：非平衡電橋原理如圖所示，A、B兩端之間的電壓為：非平衡電橋的熱學應用和力學應用具體步驟，如圖所示：①0℃下電橋平衡調

，即把鉑電阻置于盛冰水合物的保溫瓶內，調節(jié)非平衡電橋的電位器使電橋平衡。②將電路接到放大器電路中，調節(jié)OP07放大器的零點使顯示讀數為0.0℃。③將傳感器從保溫瓶中取出來后，再置于室溫下的水中，調節(jié)OP07的放大倍數，使顯示讀數與溫度計的示數相等?！咀ⅰ浚核脺囟扔嫷囊?guī)格是50℃，0.1分度的。非平衡電橋的熱學應用和力學應用b、用電阻應變片測質量

被測物理量力、力矩或壓力作用于彈性元件上使其發(fā)生變形，產生應變或位移，然后傳遞給與之連接的應變片，引起應變片的電阻值變化，通過測量電路變成電量輸出。電量大小反映被測量的大小。如圖所示，兩個應變片粘貼在彈性體上，若使彈性體的m端受力彎曲產生位移x，則對于應變片a的拉伸有

對于應變片b的壓縮有

當結構確定后，式中的γ為常量。

非平衡電橋的熱學應用和力學應用

當彈性體端m從o點下移（受力彎曲）到x位置時，代入公式

整理可得非平衡電橋的熱學應用和力學應用誤差分析及補償主要有下述兩個方面：1)電阻溫度系數的影響敏感柵的電阻絲阻值隨溫度變化的關系可用下式表示：式中:Rt——溫度為t時的電阻值；R0——溫度為t0時的電阻值；α0——溫度為t0時金屬絲的電阻溫度系數；Δt——溫度變化值，Δt=t-t0。Rt=R0(1+α0Δt)

非平衡電橋的熱學應用和力學應用當溫度變化Δt時，電阻絲電阻的變化值為：ΔRα=Rt-R0=R0α0Δt2)試件材料和電阻絲材料的線膨脹系數的影響當試件與電阻絲材料的線膨脹系數相同時：環(huán)境溫度變化不會產生附加變形。當試件與電阻絲材料的線膨脹系數不同時：環(huán)境溫度變化，電阻絲會產生附加變形，從而產生附加電

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