电阻应变电桥式应力应变测试工作原理

应变片是常用的测力传感元件，通过测量应变片电阻值的变换来确定力的变化。常将应变片构成经典的电桥电路，组桥电路常用直流电桥，交流电桥，差动电桥。本文采用直流电桥。设桥臂四个电阻静态时Ｒ1＝Ｒ2＝Ｒ3＝Ｒ4＝Ｒ，电桥平衡时（无应变发生）电桥没有信号输出。发生应变时，电桥失衡，电桥会有应变信号输出。设电阻的相对变化率分别为△Ｒ1／Ｒ1，△Ｒ２／Ｒ２，△Ｒ3／Ｒ3,△Ｒ4／Ｒ4。一个应变片组成单臂电桥时∑Ｒ＝△Ｒ／Ｒ；两个应变片组成差对状态工作即半桥电路（见图1）时，则有∑Ｒ＝2△Ｒ／Ｒ；用四个应变片组成两个差动工作即全桥电路时，∑Ｒ＝4△Ｒ／Ｒ。由此可知单臂，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。以半桥电路为例，如图１所Ｒ1＝Ｒ2＝Ｒ3＝Ｒ4＝Ｒ应变片构成，Ｒ1，Ｒ４成差动工作片，其形变大小均为△Ｒ，但是极性相反。其输出电压Ｕv与输入电压Ｕi