传感器实验

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传感器实验实验报告

传感器实验实验报告

传感器实验实验报告传感器实验实验报告引言:传感器是一种能够将各种物理量、化学量或生物量转换为可测量电信号的装置。

它在各个领域中都有着广泛的应用,如环境监测、医疗诊断、智能家居等。

本次实验旨在通过对不同类型传感器的测试和比较,深入了解传感器的原理和性能。

实验一:温度传感器温度传感器是一种常见的传感器类型,用于测量环境中的温度。

我们选择了一款热敏电阻温度传感器进行测试。

实验中,我们将传感器连接到一个电路板上,并使用示波器测量输出电压随温度的变化。

通过改变环境温度,我们观察到传感器输出电压与温度之间的线性关系。

这表明该传感器具有良好的灵敏度和稳定性。

实验二:光照传感器光照传感器是一种能够测量环境中光照强度的传感器。

我们选择了一款光敏电阻光照传感器进行测试。

实验中,我们将传感器暴露在不同光照条件下,并使用万用表测量输出电阻的变化。

结果显示,传感器输出电阻随光照强度的增加而减小。

这说明该传感器能够准确地感知光照强度,并将其转化为电信号输出。

实验三:湿度传感器湿度传感器是一种用于测量环境湿度的传感器。

我们选择了一款电容式湿度传感器进行测试。

实验中,我们将传感器放置在一个密封的容器中,并通过改变容器内的湿度来模拟不同湿度条件。

通过连接传感器到一个数据采集系统,我们能够实时监测到传感器的输出信号。

结果显示,传感器的输出电容随湿度的增加而增加。

这说明该传感器对湿度变化非常敏感,并能够准确地测量环境湿度。

实验四:气体传感器气体传感器是一种能够检测环境中气体浓度的传感器。

我们选择了一款气敏电阻气体传感器进行测试。

实验中,我们将传感器暴露在不同浓度的气体环境中,并使用示波器测量输出电阻的变化。

结果显示,传感器的输出电阻随气体浓度的增加而减小。

这表明该传感器能够准确地感知气体浓度,并将其转化为电信号输出。

结论:通过本次实验,我们深入了解了不同类型传感器的原理和性能。

温度传感器、光照传感器、湿度传感器和气体传感器在各自的应用领域中都具有重要的作用。

传感器的认识实验报告(一)

传感器的认识实验报告(一)

传感器的认识实验报告(一)传感器的认识实验报告实验目的•了解传感器的基本原理•掌握传感器的分类及其应用领域•实际运用传感器,了解其检测物理量和读取数据的方法实验步骤1.搭建实验装置,将传感器与电路连接好2.使用实验工具进行数据读取和实验记录3.测量感光极板的亮度,并记录数据4.测量温度传感器的温度,并记录数据5.测量加速度传感器的加速度,并记录数据实验原理传感器是指可以将物理量转化为电信号的装置。

传感器的基本原理是利用感受材料对于被测参数的敏感性来测量所要求的物理量。

根据测量的物理量,传感器可以分为温度传感器、加速度传感器、光学传感器等等。

实验结果根据实验测量数据,感光极板的亮度为690 cd/m^2,温度传感器的温度为26℃,加速度传感器的加速度为0.02 m/s^2。

应用领域传感器在生活中有广泛的应用,例如:•温度传感器可以用于实时监测室温,控制家电设备的开关•光学传感器可以用于智能照明系统,根据光线强弱调节灯的亮度•加速度传感器可以用于车辆安全系统,检测车辆行驶状态结论通过本次实验,我们了解了传感器的基本原理和分类,掌握了使用传感器测量物理量的方法,对于传感器的应用领域也有了更深层次的认识。

传感器在现代生活中起着重要的作用,我们需要不断探索其更广泛的应用领域。

需要注意的问题在实验使用传感器时需要注意以下问题:1.传感器的选型要根据实际测量情况进行选择2.使用传感器前,需要了解传感器的使用说明,并保证传感器与电路连接良好3.实验数据的精确性要求很高,需要保证实验环境稳定,并进行多次测量取平均值总结传感器是一种非常重要的测量装置,广泛应用于各个领域。

通过本次实验,我们对于传感器有了更深层次的认识,掌握了基本的使用方法和应用场景。

同时,在实验过程中也意识到传感器的精确度要求很高,因此在日后的实践中需要继续探索其更广泛的应用领域,提高实验技巧和数据处理能力。

传感器实验指导书2023

传感器实验指导书2023

传感器实验指导书
一、实验目的
本实验旨在帮助学生了解和掌握各种传感器的原理及应用,通过实际操作加深对传感器技术的理解,提高实践能力和创新思维。

二、实验器材
电阻式传感器
电容式传感器
电感式传感器
压电式传感器
磁电式传感器
热电式传感器
光电式传感器
光纤传感器
化学传感器
生物传感器
三、实验步骤与操作方法
电阻式传感器实验:
(1)将电阻式传感器接入电路,测量其阻值;
(2)改变被测物体的电阻值,观察电路中电压或电流的变化;
(3)记录实验数据,分析电阻式传感器的输出特性。

电容式传感器实验:
(1)将电容式传感器接入电路,测量其电容值;
(2)改变被测物体的介电常数,观察电路中电压或电流的变化;
(3)记录实验数据,分析电容式传感器的输出特性。

电感式传感器实验:
(1)将电感式传感器接入电路,测量其电感值;
(2)改变被测物体的磁导率,观察电路中电压或电流的变化;
(3)记录实验数据,分析电感式传感器的输出特性。

压电式传感器实验:
(1)将压电式传感器接入电路,测量其输出电压;(2)施加压力或振动,观察电路中电压的变化;(3)记录实验数据,分析压电式传感器的输出特性。

磁电式传感器实验:
(1)将磁电式传感器接入电路,测量其输出电压;(2)改变磁场强度,观察电路中电压的变化;
(3)记录实验数据,分析磁电式传感器的输出特性。

传感器检测实验报告

传感器检测实验报告

一、实验目的1. 了解传感器的基本原理和检测方法。

2. 掌握不同类型传感器的应用和特性。

3. 通过实验,验证传感器检测的准确性和可靠性。

4. 培养动手能力和分析问题的能力。

二、实验原理传感器是将物理量、化学量、生物量等非电学量转换为电学量的装置。

本实验主要涉及以下几种传感器:1. 电阻应变式传感器:利用应变片将应变转换为电阻变化,从而测量应变。

2. 电感式传感器:利用线圈的自感或互感变化,将物理量转换为电感变化,从而测量物理量。

3. 电容传感器:利用电容的变化,将物理量转换为电容变化,从而测量物理量。

4. 压电式传感器:利用压电效应,将物理量转换为电荷变化,从而测量物理量。

三、实验仪器与设备1. 电阻应变式传感器实验装置2. 电感式传感器实验装置3. 电容传感器实验装置4. 压电式传感器实验装置5. 数字万用表6. 示波器7. 信号发生器8. 振动台四、实验步骤1. 电阻应变式传感器实验(1)连接实验装置,确保电路连接正确。

(2)调整信号发生器输出频率和幅度,使振动台产生一定频率和幅度的振动。

(3)观察数字万用表和示波器显示的应变值和电压值。

(4)分析应变值和电压值之间的关系,验证电阻应变式传感器的检测原理。

2. 电感式传感器实验(1)连接实验装置,确保电路连接正确。

(2)调整信号发生器输出频率和幅度,使振动台产生一定频率和幅度的振动。

(3)观察数字万用表和示波器显示的电感值和电压值。

(4)分析电感值和电压值之间的关系,验证电感式传感器的检测原理。

3. 电容传感器实验(1)连接实验装置,确保电路连接正确。

(2)调整信号发生器输出频率和幅度,使振动台产生一定频率和幅度的振动。

(3)观察数字万用表和示波器显示的电容值和电压值。

(4)分析电容值和电压值之间的关系,验证电容传感器检测原理。

4. 压电式传感器实验(1)连接实验装置,确保电路连接正确。

(2)调整信号发生器输出频率和幅度,使振动台产生一定频率和幅度的振动。

传感器实验实习报告

传感器实验实习报告

一、实习背景随着科技的不断发展,传感器在各个领域得到了广泛的应用。

为了更好地了解传感器的原理和应用,提高自己的实践能力,我参加了本次传感器实验实习。

通过本次实习,我对传感器的原理、结构、工作方式及在实际应用中的重要作用有了更深入的认识。

二、实习目的1. 了解传感器的基本原理、分类、结构和工作方式。

2. 掌握传感器实验的基本操作方法和技巧。

3. 通过实验验证传感器的性能,提高自己的实践能力。

4. 了解传感器在实际应用中的重要作用。

三、实习内容本次实习主要分为以下几个部分:1. 传感器基本原理学习首先,我们学习了传感器的定义、分类、工作原理和性能指标。

传感器是一种能够将非电学量转换为电学量的装置,它具有测量精度高、响应速度快、便于自动控制等优点。

传感器按照其工作原理可以分为电阻式、电容式、电感式、压电式等。

2. 传感器实验操作(1)电阻应变式传感器实验实验目的:了解电阻应变式传感器的结构、工作原理,掌握电桥测量应变片电阻的微小变化,进而测定悬臂梁的应变。

实验步骤:① 搭建惠斯通电桥,将电阻应变片接入电桥中;② 对悬臂梁施加微小形变,观察应变片电阻的变化;③ 通过电桥测量应变片电阻的微小变化,计算悬臂梁的应变。

(2)压电式传感器实验实验目的:了解压电式传感器的测量振动的原理和方法。

实验步骤:① 将压电传感器安装在振动台上;② 通过低频振荡器产生振动信号,接入振动台;③ 观察压电传感器输出信号的变化,分析振动信号的特点。

3. 传感器性能测试(1)灵敏度测试测试方法:通过改变输入信号的大小,观察输出信号的变化,计算灵敏度。

(2)线性度测试测试方法:在一定的输入范围内,分别测量输出信号,绘制输出信号与输入信号的关系曲线,分析线性度。

(3)频率响应测试测试方法:在一定的频率范围内,分别测量输出信号,绘制输出信号与频率的关系曲线,分析频率响应。

四、实习总结通过本次传感器实验实习,我收获颇丰。

以下是我对本次实习的总结:1. 深入了解了传感器的原理、分类、结构和工作方式。

传感器实验大全(附思考题答案+实验过程+结果)

传感器实验大全(附思考题答案+实验过程+结果)

传感实验总结传感器技术与应用这门课虽只历时八周,但这却是第一次理论与实践结合能同步的专业课。

实验室去了两次,也做了很久,然自己想法甚多,多么渴望能多做些实验让自己所学的理论知识活起来。

这次试验主要做了四个实验:差动变压器的位移特性、电容式传感器的位移特性、电涡流传感器的位移特性、光纤传感器的位移特性。

下面分别说明:一.差动变压器的性能实验1.实验目的:了解差动变压器的工作原理及特性。

2. 基本原理:差动变压器由一只初级线圈和二只次线圈及一个铁芯组成,根据内外层排列不同,有二段和三段式,本实验是三段式结构。

当传感器随着被测体移动时,由于初级线圈(做为差动变压器激励用,相当于变压器原边)和次级线圈(由两个结构尺寸和参数相同的线圈反相串接而成,相当于变压器副边)之间的互感发生变化促使次级线圈感应电势产生变化,一只次级感应电势增加,另一只感应电势则减少,将两只次级反向串接(同名端连接),就引出差动输出。

其输出电势反映出被测体的移动量。

3. 需用器件与单元:差动变压器实验模板、测微头、双踪示波器、差动变压器、音频信号源、直流电源(音频振荡器)、电压表。

4.实验步骤:1)根据图1-1,将差动变压器装在差动变压器实验模板上。

图1-1 差动变压器电容传感器安装示意图2)在模块上按图1-2接线,音频振荡器信号必须从主控箱中的Lv端子输出,调节音频振荡器的频率,输出频率为4-5KHz(可用主控箱的频率表输入Fin来监测)。

调节输出幅度为峰-峰值Vp-p=2V(可用示波器监测:X轴为0.2ms/div)。

图中1、2、3、4、5、6为连接线插座的编号。

接线时,航空插头上的号码与之对应。

当然不看插孔号码,也可以判别初次级线圈及次级同名端。

判别初次线图及次级线圈同中端方法如下:设任一线圈为初级线圈,并设另外两个线圈的任一端为同名端,按图1—2接线。

当铁芯左、右移动时,观察示波器中显示的初级线圈波形,次级线圈波形,当次级波形输出幅度值变化很大,基本上能过零点,而且相应与初级线圈波形(Lv音频信号Vp-p=2v波形)比较能同相或反相变化,说明已连接的初、次级线圈及同名端是正确的,否则继续改变连接再判别直到正确为止。

传感器实验报告

传感器实验报告

传感器实验报告传感器实验实验⼀、电阻应变⽚传感器1.实验⽬的(1) 了解⾦属箔式应变⽚的应变效应,单臂电桥⼯作原理和性能。

(2) 了解半桥的⼯作原理,⽐较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点(3) 了解全桥测量电路的原理及优点。

(4) 了解应变直流全桥的应⽤及电路的标定。

2.实验数据整理与分析由以上两趋势图可以看出,其中⼀个20.9997R =,另⼀个20.9999R =,两个的线性都较好。

其中产⽣⾮线性的原因主要有:(1)04x R e e R R ?=+?,0e 和R ?并不成严格的线性关系,只有当0R R ?<<才有04x Re e R=,所以理论上并不是绝对线性的,总会出现⼀些⾮线性。

(2)应变⽚与材料的性能有关,这也可能产⽣⾮线性。

(3)实验中外界因素的影响,包括外界温度之类的影响。

为什么半桥的输出灵敏度⽐单臂时⾼出⼀倍,且⾮线性误差也得到改善?答:单臂:04x R e e R ?=半桥:1201()2x R R e e R R ??=-灵敏度公式:U S W=;所以半桥测量时是单臂测量的灵敏度的两倍。

0k 受电阻变化影响变得很⼩改善了⾮线性误差。

3.思考题a .半桥测量时两⽚不同受⼒状态的电阻应变⽚接⼊电桥时,应放在:(1)对边(2)邻边。

解:邻边 b .桥路(差动电桥)测量时存在⾮线性误差,是因为:(1)电桥测量原理上存在⾮线性(2)应变⽚应变效应是⾮线性的(3)调零值不是真正为零。

解:(1)(2)(3)。

c .全桥测量中,当两组对边(R1、R3为对边)值R 相同时,即R1=R3,R2=R4,⽽R1≠R2时,是否可以组成全桥:(1)可以(2)不可以。

解:(1)d .某⼯程技术⼈员在进⾏材料拉⼒测试时在棒材上贴了两组应变⽚,如何利⽤这四⽚电阻应变⽚组成电桥,是否需要外加电阻。

解:可组成全路电桥实验⼆差动变压器1.实验⽬的(1)了解差动变压器的⼯作原理和特性(2)了解三段式差动变压器的结构(3)了解差动变压零点残余电压组成及其补偿⽅法(4)了解激励频率低差动变压器输出的影响2.实验数据整理与分析实验A中产⽣⾮线性误差的原因:(1)存在零点残余电压(2)零点附近波动较⼤(3)读数时的⼈为误差分析产⽣零点残余电压的原因,对差动变压器的性能有哪些不利影响。

传感器实验

传感器实验

实验一 (1)金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一、实验目的:了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。

二、基本原理:电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为:εK R R =∆/式中R R /∆为电阻丝电阻的相对变化,K 为应变灵敏系数,l l /∆=ε为电阻丝长度相对变化,金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换被测部位的受力状态变化,电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。

单臂电桥输出电压U O14/εEK =。

三、需用器件与单元:应变式传感器实验模块、应变式传感器、砝码、数显表、±15V 电源、±4V 电源、万用表(自备)。

四、实验步骤:1、根据图1-1应变式传感器已装于应变传感器模块上。

传感器中各应变片已接入模块的左上方的R 1、R2、R3、R 4。

加热丝也接于模块上,可用万用表进行测量判别,R 1= R 2= R 3= R 4=350Ω,加热丝阻值为50Ω左右。

2、接入模块电源±15V (从主控箱引入),检查无误后,合上主控箱电源开关,将实验模块调节增益电位器Rw 3顺时针调节大致到中间位置,再进行差动放大器调零,方法为将差放的正、负输入端与地短接,输出端与主控箱面板上的数显表电压输入端Vi 相连,调节实验模块上调零电位器Rw 4,使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V 档)。

关闭主控箱电源。

图1-1 应变式传感器安装示意图3、将应变式传感器的其中一个应变片R 1(即模块左上方的R 1)接入电桥作为一个桥臂与R 5、R 6、R 7接成直流电桥(R 5、R 6、R 7模块内已连接好),接好电桥调零电位器Rw 1,接上桥路电源±4V (从主控箱引入)如图1-2所示。

检查接线无误后,合上主控箱电源开关。

调节Rw 1,使数显表显示为零。

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传感器综合实验前提:电阻应变式传感器电阻应变式传感器以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器。

电阻应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成,可根据具体测量要求设计成多种结构形式。

弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形,并使附着其上的电阻应变计一起变形。

电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化,从而可以测量力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。

传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应,即在外力作用下产生机械形变,从而使电阻值随之发生相应的变化。

电阻应变片主要有金属和半导体两类,金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。

半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。

一.实验目的(1)加深对应力和应变概念的理解;(2)了解金属箔式应变片,单臂单桥的工作原理和工作情况;(3)验证单臂,半桥,全桥的性能及相互之间关系;(4)了解温度对应变测试系统的影响;(5)了解传感器(电阻应变片)在检测中的应用。

二.实验仪器:直流稳压电源,15V不可调直流稳电源,差动放大器,电桥,F/V表,测微头,双平行梁,双孔悬臂梁称重传感器,应变片,砝码,加热器,水银温度计(自备),主,副电源。

三.实验原理要测量模拟金属梁的应力,首先引入描述物体变形的物理量“应变”。

设模拟金属梁原长为l的一段,在变形时发生“伸长”或“缩短”量为,则应变为应变的大小,即与外力F的大小及应用位置有关,也与材料本身的弹性有关。

根据胡克定律,由上式可知,应变最大处,应力也最大。

但应力是内力,无法直接测量,应先测量应变后换算出应力。

而应变又可用电阻应变片将转换成易于放大的电压、电流或功率的变化进行测量。

因此,应力就可以测出。

(1)模拟金属梁的设置如图,它是用长150毫米、宽17毫米的钢尺做成,其上下表面各贴有3片电阻应变片。

上表面的应变片受力,下表面的应变片受压。

拉区电阻值增大,压区电阻值变小。

(2)电阻应变片的结构如图,它是用直径约为0.025毫米的具有高电阻率的金属丝组成。

由金属电阻应变片的应变效应可得到其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化。

(3)测量电路——比较式电桥测量电路粘贴在钢尺的电阻应变片,能将力学量应变变化转换成电阻变化。

但这个电阻变化值很小,不易测量。

为此,必须设法将应变片接在特定的应变测量线路中,将电阻改变值转换成放大的电信号,便于观察和记录。

应变片有“温度电阻效应”的影响,应用“双应变片”有效这影响。

(4)放大器原理本实验采用的是差动式放大器,放大量约为100倍。

输入信号U被R1分压,使BG1输入为1/2U,BG2输入为-1/2U。

由于二者输入信号相位相反,形成差分输入,U出=U出1+U出2。

本实验由于晶体管线路是对称的,即使温度变化和电源波动,影响不大。

但为了得到更高的稳定性,须采用恒流电源。

(四)实验内容(1)单臂电桥金属箔式应变片性能测试直流稳压电源打到±2V挡,F/V打到2V挡,差动放大增益最大1)了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置2)将差动放大器调零:用连线将差动放大器的正、负、地短接。

将差动放大器的输出端与电压的输出插口相连;开启主、负电源;调节差动放大器的增益到最大位置,然后调整差动放大器的调零旋钮使电压表显示为零,关闭主、副电源。

3)根据图接线电阻1、2、3为电桥单元的固定电阻。

4)将测微头转到10毫米刻度附近,安装到双平等梁的自由端,调节测微头支柱的高度使电压表显示最小,再旋动测微头,使电压表显示为零。

7)实验完毕,关闭电源,所有旋钮转到初始位置。

(2)金属箔片应变片:单臂、半桥、全桥比较旋钮初始位置:直流稳压电源打到±2V挡,F/V打到2V挡,差动放大增益最大。

1)将差动放大器调零后,关闭电源2)按图接线3)调整测微头是双平行梁处于水平位置,将直流稳压电源打到±4V挡。

选择合适放大增益,然后调整电桥平衡电位器1,使表头显示为零。

R4工作状态相反的另一应变片,即取两片受力方向不同的应变片,形成半桥,调节测微头使梁到水平位置(目测),4)过程同样测得读数,并记录。

R2两个固定电阻换成另两片受力应变片(即R1换成,R2换成,)组桥时只要掌握对臂应变片的受力方向相同,邻臂应变片的受力方向相反即可,否则相互抵消没有输出。

接成一个直流全桥,调节测微头使梁到水平位置,调节电桥W1同样使F/V表显示0.重复步骤4)。

7)在同一坐标纸上描出X-Y曲线,比较三种接法的灵敏度。

单臂电桥,半桥,全桥电路的共同点是应用了不平衡电桥的特点,三种桥式电路的不同点是所含有的应变片的数量,分别是一片,二片和四片。

因此,应变片数量越多,灵敏度越高。

数据处理:(3)应变片的温度效应及补偿有关旋钮的初始位置:主,副电源关闭,直流稳压电源置挡,F/V表置20V 挡,差动放大器增益旋钮置最大。

1)了解加热器在实验仪所在的位置及加热符号,加热器封装在双平行的上片梁与下片梁之间,结构为电阻丝。

2)将差动放大器的(+),(-)输入端与地短接,输出端插口与F/V表的输入插口相连。

3)开启主,副电源,调节差放零点旋钮,使F/V表显示0。

再把F/V表的切换开关置2V挡,细调差放零点,使F/V表显示零。

关闭主,副电源,F/V表的切换开关置20V挡,拆去差动放大器输入端的连线。

4)按图接线,开启主、副电源,调节电桥平衡网络的W1电位器,使电压表显示为零,然后将电压表切换开关置2V挡,调节W1电位器,使电压表显示为零。

5)在双平行梁的自由端装上测微头,并调节测微头,使电压表显示零。

6)将-15V电源连到加热器的一端插口,加热器另一端插口接地;电压表的显示在变化,使电压表显示稳定后,记下显示数值,并用温度计测出温度。

关闭主、副电源,等待数分钟使梁体冷却到室温。

7)将电压表的切换开关置20V挡,把图中的R3换成补偿片,重复4-6过程。

8)比较2种情况的电压表数值:在相同温度下,补偿的数值小很多。

讨论:一:(1)实验电路对直流稳压电源和对放大器有何要求?答:本实验由于晶体管线路是对称的,即使温度变化和电源波动,影响不大。

但为了得到更高的稳定性,须采用恒流电源。

本实验的放大器是差动放大器,要求放大器有足够的放大倍数、较宽的线性范围、良好的频率特性、增益可调和负载能力。

二:根据所给的差动放大器电路原理图,分析其工作原理,说明它既能作差动放大,又可作同相或反相放大器。

答:输入信号U被R1分压,使BG1输入为1/2U,BG2输入为-1/2U。

由于二者输入信号相位相反,形成差分输入,U出=U出1+U出2。

由于U出1与U出2被U入1与U入2分压。

即U入1与U入2改变一点,U出1与U出2就会改变很多,再经过精密仪器测量,可得到较精确测量。

若U出1与U出2设置为U入1与U入2,则可以作为反相放大器。

三:单臂电桥,半桥,全桥电路的共同点是应用了不平衡电桥的特点,将阻值的变化转换成电桥的电压输出,再通过相关的转换测量电路,将电压信号转换成便于测量的物理值。

三种桥式电路的不同点是所含有的应变片的数量,分别是一片,二片和四片。

由于全桥增加了应变片,使得桥臂上的电阻变化量能够消去其中微小不确定量,从而使得测量电路的灵敏度得到很大提升。

四:从实验数据可见,半桥电路的灵敏度比单臂电桥的双倍还高一些,这与理论计算不符合。

说明实际上单臂电桥测量电路存在温度漂移和非线性误差。

说明应变电阻的变化量相比于固定电阻阻值不可以忽略的。

五:(3)实验如何实现温度补偿?答:本实验以应变片或电阻元件作为电桥桥臂。

应变电桥有一个重要的性质:应变电桥的输出电压与相邻两桥臂的电阻变化率之差、相对两桥臂电压变化率之和成正比。

对于平衡电桥,如果相邻两桥臂的电阻变化率大小相等、符号相同,或相对两桥臂的电阻变化率大小相等、符号相反,泽电桥将不会改变。

连接电桥时,使工作片与温度补偿片处于相邻的桥臂。

因为工作片和温度补偿片的温度始终相等,所以它们因温度变化引起的电阻值的变化也相等,所以并不产生电桥的输出电压,从而使得温度效应的影响被消除。

六:(3)实验为什么不能完全补偿?答:(3)实验的工作片和温度补偿片分别粘贴在受力构件上和不受力的构件上,保证了它们因温度变化所引起的应变片电阻值的变化相同。

应变片的布置和在电桥中的接法要恰当,应变片感受的是构件表面的拉应变或压应变。

显然,应变片本身不能分辨各种应变成分.并且在给梁体加热,所以梁上的温度存在梯度。

也就是梁上的温度并不是均匀相等的,存在一定温差,所以导致工作片和温度补偿片温度变化值不相等,只是近似相似,所以(3)实验不能做到完全补偿。

感想:实验中主要遇到以下几个问题:1,电路较繁琐,连接了很久。

解决方法:将线路1、4、10连接到一点上,线路3、5、8连接到一点。

即简化线路。

2,电路连接完毕,调节测微头,显示表示数不变。

解决方法:经检查,由于差动放大器调零时放大器接地,而测量数据时未将这根导线拔出。

3,实验过程中,电压表示数不出现。

解决方法:由于电压表发生过载,将电压表量程扩大。

建议:1,电阻应变片的工作原理是利用了金属的应变效应,即金属在外力作用下发生机械变形时,其阻值发生改变。

电阻应变片的灵敏系数是电阻值变值关于形变量的表达式中的一个系数。

半导体材料相比于金属材料,前者主要以压阻效应为止,即电阻产生变化的原因是由于应变引起能带的变形,从而使能带中的载流子发生变化,导致电阻率的变化,因此能够反映出细微的变化,从而具有高于金属材料的灵敏系数。

2,连接电路后,调零过程较慢,且不易调零。

建议将调零旋钮做大一些。

3,(3)实验缺少温度计,实验测量温度只靠天气预报,误差较大。

应用与优点常用的电阻应变式传感器有应变式测力传感器、应变式压力传感器、应变式扭矩传感器(见转矩传感器)、应变式位移传感器(见位移传感器)、应变式加速度传感器(见加速度计)和测温应变计等。

电阻应变式传感器的优点:1)测量应变的灵敏度和精确度高,性能稳定,误差小。

2)应变片尺寸小,重量轻,结构简单,使用方便。

即可用于静态测量,又可用于动态测量。

3)测量范围大,即可测量弹性形变,也可测量变形形变。

4)适应性强,可在高温、低温、高压等恶劣环境使用。

5)便于多点测量、远距离测量和遥测。

广泛应用于各项测量技术中,如对大型、重要的土木工程结构的健康测试,温度测量,加速度测量。

缺点它的缺点是对于大应变有较大的非线性、输出信号较弱,但可采取一定的补偿措施。

应可能减小外界的影响,有效的将环境影响与结构变形区分开,以保证检测结果的可靠性。

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