第13章 小称重系统设计.设计任务 13.1 设计任务 本例采用金属箔应变片设计小型称重装置。硬件部分在Multisim软件显示和分析部分由中仿设计LabVIEW虚拟仪器完成。在完成本设计的过程中，需要掌握以下几点： 1）掌握金属箔应变片、单臂和全桥电桥的应变效应 工作原理和性能。2）学会使用应变片原理来建立模拟模型。3）比较单臂和全桥电桥的不同性能，了解其特点。4）学会使用全桥电路。5）将使用它G语言编程实现虚拟仪器的功能。. 13.2. 电阻应变片的工作原理是基于电阻应变效应，即当导体产生机械变形时，其电阻值相应变化。应变片是由金属导体或半导体制成的电阻体，其电阻值会随压力而变化。对于金属导体，电阻变化率的表达式为： （13-1） ： μ—材料泊松系数； ε—应变量。13.2 测量电路的原理和设计◆单位应变引起的电阻相对变化通常称为电阻丝的灵敏度系数，对于金属导体，表达式为: (13-2) 所以: (13-3) ◆应变片在外力作用下发生变化，应变片电阻也发生相应变化。当测量电阻变化为△R应变值可获得ε，应力值为 (13-4) 13. 测量电路原理及设计 型： σ-应力,ε- 应变(轴向应变) E-材料的弹性模量 。G与应力σ (13-5) 型: G-重力,S- (13-6) 从而得出应变片电阻与重物质量的关系，即 (13-7) 13.2 测量电路原理与设计 根据应变片常用的材料(如康铜)取 k0=2；E =16300 ；S = ；R0 =348Ω； g= ◆所以在Multisim模型如图13-1所示： 13-1. 13.2.2 部分桥路原理 ◆电阻应变计将机械应变转换为ΔR/R之后，惠斯登桥电路通常用于转换电路。◆图13-2所示的直流电桥，对于单臂电桥，如下图所示： 13. 13.2 测量电路原理与设计 (13-10) 电桥电压灵敏度定义为: (13-11) 从上分析发现: ①与电桥供电电压相比，电桥电压的灵敏度正比。②桥梁电压灵敏度是桥臂电阻比n函数必须适当选择n确保电桥具有较高的灵敏度。. 测量电路的原理和设计