传感器与检测技术实验指导书
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。
传感与检测技术实验指导书

“传感器与检测技术”实验指导书一、适用专业:测控技术与仪器二、地位、作用和任务《传感器与检测技术》课程属于适用专业大学本科学生的必修专业基础课程。
传感器具有检测某种变量并把检测结果传送出去的功能,它们广泛应用于生产实践和科学研究中,是获取、处理、传送各种信息的基本元件。
特别是现代大规模工业生产,几乎全都依靠各种控制仪表或计算机实现自动控制,为保证自动控制系统的正常运行,必须随时随地把生产过程的各种变量提供给控制仪表或计算机。
要想正确及时地掌握生产过程或科研对象的各种信息,就必须具备传感器与检测技术方面的知识。
本部分旨在以实验和课程设计的形式进一步加强学生对各类传感器与检测技术的原理与应用的深入理解,将理论与实践有机地结合起来,学以致用。
主要任务是:1、通过理论学习和实验操作,掌握各类传感器的基本工作原理;2、了解各类传感器的特性和应用方法;3、掌握基本的误差与测量数据处理方法。
三、教学基本要求通过传感器与检测技术实验的基本训练,使学生在有关传感器与检测技术的实验方法和实验技能方面达到下列要求:(1)能够自行或在教师的指导下正确完成实验和实验报告等主要实验程序;(2)能够掌握常用传感器的性能、调试和使用方法;(3)能够通过实验完整掌握各类传感器的基本工作原理;(4)能够在接受传感器与检测技术基本实验技能的训练后,进行开放性实验,以提高综合实验能力。
四、实验内容实验一金属应变片:单臂、半桥、全桥功能比较(验证)实验二差动变压器特性及应用(综合)实验三差动螺线管电感式传感器特性(设计)*实验四差动变面积式电容传感器特性(验证)*实验五压电加速度传感器特性及应用(验证)*实验六磁电式传感器特性(验证)实验七霍尔式传感器特性(验证)108109实验八 热敏电阻测温特性(设计) 实验九 光纤位移传感器特性及应用(验证) 实验十 汽车防撞报警系统设计(设计)五、实验教材主要教材:《传感器与检测技术学习指导(实验部分)》六、考核方法根据实验操作效果、实验态度、实验报告撰写结果等进行综合评定。
传感器与检测关键技术试验参考指导书四个实验

试验一金属箔式应变片单臂电桥性能试验一、试验目标:了解金属箔式应变片应变效应,单臂电桥工作原理和性能。
二、基础原理:电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生改变,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应关系式为:ΔR/R=Kε式中ΔR/R为电阻丝电阻相对改变值,K为应变灵敏系数,ε=Δl/l为电阻丝长度相对改变。
金属箔式应变片是经过光刻、腐蚀等工艺制成应变敏感元件,用它来转换被测部位受力大小及状态,经过电桥原理完成电阻到电压百分比改变,输出电压U0=EKε(E为供桥电压),对单臂电桥而言,电桥输出电压,U01=EKε/4。
(E 为供桥电压)。
三、器件和单元:应变式传感器试验模板、应变式传感器、砝码(每只约20g)、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表(自备)。
四、试验步骤:1、依据图(1-1),应变式传感器已装于应变传感器模板上。
传感器中各应变片已接入模板左上方R1、R2、R3、R4标志端。
加热丝也接于模板上,可用万用表进行测量判别,R1=R2=R3=R4=350Ω,加热丝阻值约为50Ω左右。
图1-1 应变式传感器安装示意图2、试验模板差动放大器调零,方法为:①接入模板电源±15V(从主控箱引入),检验无误后,合上主控箱电源开关,将试验模板增益调整电位器Rw3顺时针调整到大致中间位置,②将差放正、负输入端和地短接,输出端和主控箱面板上数显电压表输入端Vi相连,调整试验模板上调零电位器RW4,使数显表显示为零(数显表切换开关打到2V档),完成关闭主控箱电源。
3、参考图(1-2)接入传感器,将应变式传感器其中一个应变片R1(即模板左上方R1)接入电桥作为一个桥臂,它和R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7在模块内已连接好),接好电桥调零电位器Rw1,接上桥路电源±4V(从主控箱引入),检验接线无误后,合上主控箱电源开关,先粗调整Rw1,再细调RW4使数显表显示为零。
机械工程《传感器与检测技术》测试技术实验指导书

机械工程测试技术实验指导书——传感器与检测技术罗烈雷编机械工程系ﻬ机械工程测试技术实验指导书——传感器与检测技术一、测试技术实验的地位和作用《传感器与检测技术》课程,在高等理工科院校机械类各专业的教学计划中,是一门重要的专业基础课,而实验课是完成本课程教学的重要环节。
其主要任务是通过实验巩固和消化课堂所讲授理论内容的理解,掌握常用传感器的工作原理和使用方法,提高学生的动手能力和学习兴趣。
其目的是使学生掌握非电量检测的基本方法和选用传感器的原则,培养学生独立处理问题和解决问题的能力。
二、应达到的实验能力标准1、通过应变式传感器实验 ,掌握理论课上所讲授的应变片的工作原理,并验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间关系。
2、通过差动变压器静态位移性能测试和差动变压器零点残余电压的补偿电路设计,掌握理论课上所讲授的差动变压器的工作原理和零点残余电压的补偿措施。
3、通过电涡流式传感器的静态标定和被测体材料对电涡流式传感器特性的影响实验,掌握理论课上所讲授的电涡流式传感器的原理及工作性能,验证不同性质被测体材料对电涡流式传感器性能的影响。
4、通过差动面积式电容传感器的静态及动态特性测试,了解差动面积式电容传感器的工作原理及其特性。
5、通过磁电感应式传感器的性能和霍尔式传感器直流静态位移特性的测试方法,掌握磁电感应式传感器的工作原理及其性能和霍尔式传感器的工作原理及其特能。
6、通过压电式传感器的动态响应和引线电容对电压放大器与电荷放大器的影响实验,掌握压电式传感器的原理、结构及应用和验证引线电容对电压放大器的影响,了解电荷放大器的原理和使用方法。
7、通过光敏三极管和光敏电阻的性能测试,掌握光电传感器的原理与应用方法。
8、热电偶和热敏电阻的性能测试的方法,掌握热电偶的原理和 NTC热敏电阻的工作原理和使用方法,并对传感器灵敏度线性度进行分析。
9、通过差动放大器和低通滤波器设计和测试,掌握差动放大器和滤波器的设计方法和性能测试方法。
传感器与检测技术实验指导书

目录实验一力敏传感器实验-金属箔式应变片 (1)实验二温度传感器实验 (5)实验三光敏传感器实验 (8)实验四气敏、湿敏传感器实验 (10)实验五湿度测量仪的设计 (13)实验六酒精气体报警器 (14)附录一传感器安装示意图及面板示意图 (15)附录二实验仪面板图 (17)附录三电路原理图 (18)附录四CSY-998B+传感器实验仪简介 (29)1231实验一 力敏传感器实验-金属箔式应变片一、实验目的1.了解金属箔式应变片、单臂电桥的工作原理和工作情况;2.验证金属箔式应变片单臂、半桥、全桥的性能及其相互关系。
二、实验基本原理1.箔式应变片及单臂直流电桥的电源的原理和工作情况应变片是最常用的测力传感元件。
当用应变片测试时,应变片要牢固地粘贴在测试体表面,当测件受力发生形变,应变片的敏感栅随同变形,其电阻也随之发生相应的变化,通过测量电路,转换成电信号输出显示。
电桥电路是做常用的非电量电测电路中的一种,当电桥平衡时,桥路对臂电阻乘积相等,电桥输出为零,在桥臂四个电阻4321R R R R 、、、中,电阻的相对变化率分别为44332211////R R R R R R R R ∆∆∆∆、、、,当使用一个应变片时,;R R R ∆=∑当二个应变片组成差动状态工作,则有;RR R ∆=∑2用四个应变片组成差对工作,且RR R R R R R R ∆=∑====44321,,这分别构成单臂、半桥和全桥电路。
由表达式可知,单臂、半桥、全桥电路的灵敏度依次增大。
2. 实际使用的应变电桥的性能和原理。
已知单臂、半桥和全桥电路的R ∑分别为R R R R R R /4/2/∆∆∆、、。
根据戴维定理可以得出测试电桥的输出电压近似等于1/4×E ×R ∑,电桥灵敏度,//R R V Ku ∆=于是对应单臂、半桥 和全桥的电压灵敏度分别为1/4×E 、1/2×E 和E 。
由此可知,当E 和电阻相对变化一定时,电桥及电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。
9.26传感与检测技术实验指导书

《传感器与检测技术》实验指导书编写彭建辉中南大学信息科学与工程学院二O一六年九月目录第一章传感器实验仪使用说明ﻩ错误!未定义书签。
1、1传感器系统实验箱得组成......................................................... 错误!未定义书签。
1、2传感器........................................................................................... 错误!未定义书签。
1、3 数据采集卡及处理软件................................................................. 错误!未定义书签。
1、4控制器简介................................................................................... 错误!未定义书签。
1、5 温度源及温度控制原理简介ﻩ错误!未定义书签。
第二章传感器与检测技术实验ﻩ错误!未定义书签。
实验一应变片单臂特性实验................................ 错误!未定义书签。
实验二应变片半桥特性实验................................ 错误!未定义书签。
实验三应变片全桥特性实验............................... 错误!未定义书签。
实验四应变片单臂、半桥、全桥特性比较ﻩ错误!未定义书签。
实验五电感式传感器得性能实验............................ 错误!未定义书签。
实验六电感式传感器零点残余电压补偿实验 .................. 错误!未定义书签。
实验七电涡流传感器位移特性实验ﻩ错误!未定义书签。
实验八被测体材质对电涡流传感器特性影响ﻩ错误!未定义书签。
传感器与检测技术实验验指导书
《传感器与检测技术》实验指导书湖北文理学院物电学院二O一六年九月目录实验要求 (1)实验预习报告内容及格式 (1)实验报告内容及格式 (2)实验一金属箔式应变片性能—单臂电桥 (2)实验二金属箔式应变片:单臂、半桥、全桥比较 (4)实验三热电偶原理及现象 (6)实验四霍尔式传感器的特性—直流激励 (7)实验五压电传感器的动态响应实验 (9)实验六光纤位移传感器静态特性实验 (10)实验七气敏传感器(MQ3)实验 (12)实验八湿敏电阻(R H)实验 (15)附录一、CSY传感器实验仪使用说明书 (16)附录二、传感器安装示意图及面板示意图 (20)实验要求1.进入实验室前完成的部分1)认真阅读实验指导书,明确实验内容,弄懂实验原理。
2)写出预习报告。
2. 进入实验室后完成的部分1)按预习报告中的实验步骤做实验,修改预习报告中有问题的内容。
2)在预习报告中记录实验结果。
3.实验结束后的部分对实验过程、结果进行分析、总结,写出实验报告。
实验预习报告内容及格式1.实验目的2.实验原理3.所需CSY传感器实验仪单元及部件4.实验内容、步骤及记录实验结果的表格或图纸实验报告内容及格式1.实验目的2.实验原理3.所需CSY传感器实验仪单元及部件4.实验内容、步骤及实验结果5.实验总结主要包括思考题的解答、对实验过程中的错误描述及错误产生原因的分析、本次实验的收获等。
此项为实验成绩评定的重要依据。
实验一金属箔式应变片性能—单臂电桥实验目的:了解金属箔式应变片,单臂电桥的工作原理和工作情况。
实验原理:本实验说明箔式应变片及单臂直流电桥的电源的原理和工作情况。
应变片是最常用的测力传感元件。
当用应变片测试时,应变片要牢固地粘贴在测试体表面,当测件受力发生形变,应变片的敏感栅随同变形,其电阻也随之发生相应的变化,通过测量电路,转换成电信号输出显示。
电桥电路是最常用的非电量电测量电路中的一种,当电桥平衡时,桥路对臂电阻乘积相等,电桥输出为零,在桥臂四个电阻R1、R2、R3、R4中,电阻的相对变化率分别为△R1/R1、△R2/R2、△R3/R3、△R4/R4,当使用一个应变片时,ΣR=△R/R;当二个应变片组成差动状态工作.则有ΣR=2△R/R,用四个应变片组成二个差对工作,且R1=R2=R3=R4=R,ΣR=4△R/R。
传感器与检测技术综合实验指导书
工业生产流水线自动化测控综合实验台传感器与检测技术综合实验实验指导书主编:梁森,王洋,计丽霞liangsen163@适用专业:电气技术及其自动化(请预习后再来实验)实验地点:技术中心 A 5062010-12-27,29传感器与自动检测技术(本科)综合实验指导书上海电机学院电气学院目录第一章流水线自动化测控综合实验台综述 (1)1.1 结构和功能综述 (1)1.2实验项目 (6)1.3实验台的配置 (7)1.4 技术参数 (8)第二章传感器与检测技术综合实验台的动作过程综述 (9)2.1 整机工作流程和步骤 (9)2.2 送料机构说明 (11)2.3 机械手搬运机构说明 (11)2.4 工件传送和分选知识 (12)2.5涉及到的其他气动元件知识 (13)第三章传感器与检测技术综合实验的目的、步骤及结果 (18)3.1 系统的初始化操作 (18)3.2 分选实验 (20)3.3 电容接近开关实验及性能测试 (26)3.4 电涡流位移传感器实验及线性化的研究 (28)3.5 应变传感器称重实验及非线性和温漂的研究 (32)第一章流水线自动化测控综合实验台综述1.1 结构和功能综述1.1.1YL237型工业流水线自动化测控综合实验台的特点本实验设备是中国亚龙科技有限公司生产的,名称为“工业流水线自动化测控综合实验台”,简称为“传感器与检测技术综合实验台”,配置了电脑和三菱PLC。
本实验指导书阐述了工业生产流水线自动化测控综合实验台的基本结构、工作原理、工作过程和操作步骤,给出了较详细的使用说明。
阅读和理解本实验指导书,也是机电一体化知识学习的一部分。
本实验台将多门理论课中学到的机械、电子、传感器、检测、PLC、电气控制等课程有关知识加以综合。
为了进行研究性实验,本实验系统还允许进行模块化拆分和组合,可以通过重新定义输入/输出口地址,重新对PLC进行编程,完成学生自己想要的动作和功能。
图1-1 流水线自动化测控综合实验台示意图图1-2 传感器与检测技术综合实验室1.1.2传感器与检测技术综合实验台总体实验目的①验证学过的几种常用传感器的原理;②对几种常用传感器的特性进行测试;③学习几种常用传感器的调试;④学习传感器在气动、流水线运行中的测控方法;⑤学习气动系统的组成;⑥学习如何组成综合测试系统等。
传感器与检测技术实验指导书
实验一金属箔式应变片性能研究一、实验目的1、了解金属箔式应变片,单臂电桥的工作原理和工作情况。
2、了解金属箔式应变片,半桥的工作原理和工作情况。
3、了解金属箔式应变片,全桥的工作原理和工作情况。
4、验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间的关系。
二、实验原理电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成,一种利用电阻材料的应变效应工程结构件的内部变形转化为电阻变化的传感器。
此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的形变,然后由电阻应变片将弹性元件的形变转化为电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或者电流变化信号输出。
它可用于能转化成形变的的各种物理量的检测。
本实验以金属箔式应变片为研究对象。
箔式应变片的基本结构:金属箔式应变片是在用苯酚、环氧树脂等绝缘材料的基板上,粘贴直径为0.025mm左右的金属丝或者金属箔制成,如图所示:(a)丝式应变片(b) 箔式应变片图1-1金属箔式应变片结构金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,与丝式应变片工作原理相同。
电阻丝在外力的作用下发生机械形变时,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△R/R=Kε。
式中△R/R为电阻丝电阻的相对变化,K为应变灵敏系数,ε=△L/L为电阻丝长度相对变化。
为了将电阻应变式传感器的电阻变化转化成电压或者电流信号,在应用中一般采用电桥电路作为测量电路。
电桥电路具有结构简单、灵敏度高、测量范围宽、线性度好且易实现温度补偿等优点。
能较好地满足各种应变测量要求,因此在测量应变中得到了广泛的应用。
电路电桥按其工作方式分有单臂、半桥、全桥三种,单臂工作输出信号最小,线性、稳定性较差;双臂输出是单臂的两倍,性能比单臂有所改善;全桥工作时的输出是单臂的四倍,性能最好。
因此,为了得到较大的输出电压一般采用半桥或者全桥工作。
三、需用器件与单元:可调直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁、测微头、应变片、电压/频率表、主、副电源。
传感器与检测技术指导书
传感器与检测技术卖殓指导书学生姓名:学号:所在班级:黑龙江八一农垦大学信息技术学院实验一金属箔式应变片及电桥性能实验-金属箔式应变片一一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:AR/R = K£式中AR /R为电阻丝电阻相对变化,K为应变灵敏系数,e=A//Z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受力状态变化、电桥的作用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。
,对单臂电桥输岀电压Uoi= EKE /4o三、需用器件与单元:应变式传感器实验模板、应变式传感器一电子秤、袪码、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(电子秤)已装于应变传感器模板上。
传感器中各应变片已接入模板的左上方的Rl、R2、R3、R40加热丝也接于模板上,可用万用表进行测量判别,R,=R2=R3=R4=350Q,加热丝阻值为50 Q左右图1 一1应变式传感器安装示意图2、接入模板电源±15V (从主控台引入),检查无误后,合上主控台电源开关,将实验模板调盯增益电位器R\V3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,输出端与主控台而板上数显表输入端Vi 相连,调仔实验模板上调零电位器RW4, 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(注意:当R W3、R阴的位宜一旦确左,就不能改变。
一直到做完实验三为止)。
3、将应变式传感器的其中一个电阻应变片Ri (即模板左上方的Ri)接入电桥作为一个桥臂与R,、Re、R?接成直流电桥(R,、&、R?模块内已接好),接好电桥调零电位器R\vi,接上桥路电源±4V (从主控台引入)如图1一2所示。
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传感器和检测技术实验指导书
(第二版)
电气工程学院
华亮陈锋张齐沈申生
2007年1月
目录
实验一箔式应变片直流电桥实验----------------------------------3 实验二移相器和相敏检波器实验----------------------------------9 实验三电涡流式传感器的应用-------------------------------------13 实验四差动变压器传感器的性能与标定-------------------------18 实验五温度检测系统的设计----------------------------------------22 附录:CSY10型传感器实验仪的使用说明------------------------------25 实验一箔式应变片直流电桥实验
一、实验目的
1. 了解电阻式金属箔应变片传感器的物理原理及其结构和粘贴方式。
2 研究利用金属箔应变片构成的(单臂、双臂、四臂)直流电桥的工作原理。
3. 通过应变梁的变形,测试金属箔应变片构成的(单臂、双臂、四臂)直流电桥的输出响应。
比较各种桥路的输出关系,验证各种桥路的工作原理及单臂、双臂、全桥的输出响应灵敏度之间的关系。
4. 综合应用应变片传感器和直流电桥,设计位移或压力检测系统,并进行测量和标定。
二、实验原理
应变片是最常用的测力传感元件,它牢固地粘贴在测试应变体(如悬臂梁、应变筒、应变柱等)表面,测量时,元件受力发生形变,应变片的敏感栅随即变形,其电阻值发生相应的微量变化。
将应变片作为直流电桥的桥臂,直流电桥输出接运算放大器电路,将其转换成电压或电流信号输出。
电桥电路是最常用的非电量(电阻、电容)电测电路中的一种,当桥臂四个电阻R 1=R 2=R 3=R 4=R 或桥路对臂电阻阻值的乘积相等时,电桥平衡,电桥
输出为零。
桥臂四个电阻R 1、R 2、R 3、R 4的相对变化i ρ分别为1ρ=△R 1/R 1、2ρ=△R 2/R 2、3ρ=△R 3/R 3、4ρ=△R 4/R 4。
若定义电桥桥臂电阻的相对变化ρ为电桥的四个桥臂电阻的相对变化的绝对值之和,即i i i
R R ρρ∆==∑∑。
图1 直流电桥结构 那么,当平衡电桥(R 1=R 2=R 3=R 4=R )的一个桥臂电阻使用应变片时,称为单臂桥,单臂桥的桥臂电阻的相对变化为i R R
ρρ∆==∑。
当二个桥臂电阻使用应变片,并组成差动工作状态(二相邻桥臂电阻变化量符号相反,绝对值相等如△1R =-△3R ,或相对桥臂电阻变化量符号相同,绝对值相等如△1R =△4R )时,称为双臂桥或半桥,半桥的桥臂电阻的相对变化为ρ=2i R R ρ∆=∑。
使用四个应变片组成二个差动对工作时,称为全桥,全桥的桥臂电阻的相对变
化为ρ=4Δi R R
ρ∑=。
根据戴维南定理可以归纳出直流电桥(单臂桥、半桥、全桥)的输出电压为U=4E ρ=4
E i ρ∑。
定义电桥的相对灵敏度Ku 为桥输出电压与桥臂电阻相对变化ρ的比值,即Ku =U /R R
∆,于是单臂、半桥和全桥的电压灵敏度S 分别为14E 、12E 和E 。
由此可知,单臂桥,半桥,全桥电路的灵敏度依次成倍增大。
综上所述,可以推断:当电源电压和桥臂电阻相对变化一定时,电桥输出电压及电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无相关性。
本实验中,应变片粘贴在实验仪的悬臂梁上,旋动测微头,带动悬臂梁悬空端上下运动的位移为X ∆,由此致使应变片的阻值发生微量变化,将电桥输出接入差动放大器转换成电压信号输出,用数字电压表显示该输出电压的值。
电桥灵敏度S 可以用下式S=△V/△X 计算。
三、实验器材
直流稳压电源(±4V 档)、用于组成电桥的电阻、差动放大器、带箔式应变片的悬臂梁、测微头、称重砝码、电压表。
四、实验内容
单臂桥,半桥,全桥的测量电路如下列图3、图4、图5所示
1、差动放大器调零
开启仪器总电源及正负15V电源,差动放大器增益置于最大(即将增益旋钮顺时针方向旋到底),差动放大器的“+、-”输入端用专用导线对地短接。
输出端与数字电压表连接,用“调零”电位器D调整差动放大器的输出电压,使其显示为零,然后拔除连接导线。
在后续的实验过程中,差动放大器调零后的电位器旋钮务必锁定,不能动弹。
注: 如使用毫伏表,则首先将该表输入端对地短路,调整毫伏表“调零”电位器,使其表针指向“零”位。
拔掉短接导线,指针偏离零位,毫伏表是有源指针式电压表,所以输入端悬空时输出端漂移纯属正常现象。
图2 实验所用的部分器件
2、验证单臂电桥的灵敏度
⑴关闭仪器总电源。
所用部分器件如图2所示。
(注意事项:电桥面板上四个标虚线的电阻并不存在,仅仅为搭桥提供插座。
差放的增益不宜太大,以减小运放漂移。
电压显示在做桥路实验时一般以指针毫伏表较为直观。
更换应变片时应将直流稳压源断开。
)
按图3所示在实验仪上连线,创建单臂电桥测试电路。
桥路中R
2、R
3
、R
4
、
为电桥中的固定电阻,W
D 为直流电桥调平衡电位器,
1
R为应变片(设为拉应变)。
单臂电桥激励接直流电源±4V。
图3 单臂电桥测量电路
⑵旋转悬臂梁上测微头微分筒,使其示值在10mm处,以便可以上下拉动悬臂梁的悬空端。
旋松测微头支架的横向紧固螺丝,将测微头的测杆吸紧在悬臂梁前端的永久磁钢上,并上下调节使悬臂梁处于基本水平状态,然后拧紧横向螺丝,锁定悬臂梁处于基本水平状态的位置。
⑶确认接线无误后开启仪器电源,并预热数分钟。
调整电位器W
D
,使测试系统输出为零。
⑷以悬臂梁水平状态下电路输出电压等于零为起点,旋动测微头,带动悬臂梁作向上运动,测微头每移动1mm,就在下列表中记录悬臂梁的位移和数字电压表的示值,向上移动到6mm止;旋动测微头,悬臂梁回到水平状态下电路输。