金屬箔式應變片實驗思考題：

Q.1 三種橋式電路的測量靈敏度之間的關系

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 實驗可能存在的誤差

電橋測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$R_{1?初始}=R_2=R_3=R_4$，且$\frac{\Delta R}{R}=\frac{\Delta R_1}{R_1}?1$，$\frac{\Delta R}{R}=Ge$時，
$$U_O\approx \frac{1}{4}{V}_{s}Ge$$

• 應變片應變效應實際上是非線性的。只有當應變在很小尺度時，才能用線性關系去近似應變片的應變效應。
• 調零不是真正為零。實驗儀器如電阻的標稱值和真實值之間存在一定的偏差。
• 實驗導線可能陳舊或老化，產生線間電容效應，讀數可能出現跳變情況。調零或是讀數時可能沒有等示數穩定后讀數
• 無線數據交換的電子設備可能作為干擾信號影響差動放大器。

改進措施：

• 實驗選擇電阻和應變的變化范圍時，應使應變在較小的范圍內變化，并使$\frac{\Delta R}{R}?1$
• 實驗讀數時應盡可能在示數穩定后讀數，在調零操作后續的實驗步驟中，不要旋動調零旋鈕等。
• 實驗過程中，將實驗設備模塊遠離有無線數據交換的設備。
• 更換實驗所用導線，并且在實驗過程中盡量不要接觸實驗線。
• 實驗測量記錄時，應向一個方向增加（或減少）應變，減少反復向兩個方向變化應變時，應變片應變的誤差

參考：傳感與測試技術實驗指導

總結

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