线性度实验报告doc

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线性度实验报告

线性度实验报告

线性度实验报告一、引言线性度是指测量结果与真值之间的差异程度,是评价测量系统可靠性和准确度的重要指标。

线性度实验旨在探究测量系统或设备在不同输入条件下的响应能力,并验证其测量结果的稳定性和可靠性。

本文将对线性度实验的原理、方法、结果及分析进行详细论述。

二、实验目的本实验的主要目的是验证测量系统的线性度,确保测量系统的可靠性,具体目标如下:1.了解线性度的概念及其在测量中的重要性;2.学习并掌握实验中的操作方法和技巧;3.利用实验数据进行线性度分析,评估测量系统的性能;4.提出改进建议,优化测量系统的线性度。

三、实验原理1.线性度的定义线性度是指测量系统在一定输入范围内,测量结果相对于真实值的偏差程度。

测量系统的线性度越高,测量结果与真实值的差异越小,即测量系统的准确性越高。

2.线性度的测试方法线性度实验常采用标准器件或标准样品,通过多次测量标准器件或样品的不同输入值,获得一系列测量结果,并与真实值进行比较。

通过对比测量结果与真实值的偏差,可以评估测量系统的线性度。

3.计算线性度的指标常用计算线性度的指标有偏差最大值、偏差平均值和线性度误差等。

其中,偏差最大值是指所有测量结果与真实值的最大差异;偏差平均值是指所有测量结果与真实值的平均差异;线性度误差是指偏差最大值与测量范围的比值。

四、实验装置与材料1.实验装置本实验主要使用下述装置:(根据实际情况填写)- 测量仪器:(如示波器、万用表等)- 标准器件:(如标准电阻、标准电压源等)- 电源:(根据实际情况填写)- 连接线及配件:(根据实际情况填写)2.实验材料本实验主要使用下述材料:(根据实际情况填写)- 标准器件:(如标准电阻、标准电压源等)- 测试样品:(根据实际情况填写)五、实验步骤及方法1.准备工作(根据实际情况进行操作)2.线性度实验步骤(根据实际情况进行操作)六、实验结果与分析1.实验数据记录(根据实际情况进行记录)2.线性度分析(根据实验数据进行分析)七、实验结论通过对实验数据的分析,可以得出以下结论:(根据实验结果进行总结)八、改进建议根据线性度实验的结果,针对测量系统的线性度问题,提出以下改进建议:(根据实验结论提出具体改进建议)九、实验心得通过本次线性度实验,我对测量系统的线性度有了更深入的理解,学会了如何评估和分析测量系统的线性度,并提出了相应的改进建议。

直线度实验报告

直线度实验报告

直线度实验报告1. 实验目的本实验旨在通过测量和评估工件的直线度,了解工件表面的形状偏差情况,为后续工艺操作和质量控制提供参考。

2. 实验仪器和材料•直线度测量仪器:直线度测量仪、千分尺、游标卡尺等•实验材料:待测工件3. 实验原理直线度是指工件表面在某个平面上的线段所引出的直线与参考线之间的最大距离。

实验基于以下原理进行测量: - 利用直线度测量仪器可以精确地测量出工件表面线段的位置。

- 计算参考线与线段之间的最大距离即可得到工件的直线度。

4. 实验步骤1.将待测工件放置在直线度测量仪器上,确保工件稳固并与参考线垂直。

2.使用千分尺或游标卡尺等工具,按照一定间隔,在待测工件上选取若干点作为测量点。

3.在每个测量点上使用直线度测量仪器,测量出工件表面线段的位置,并记录下读数。

4.将测量数据整理并计算,得到直线度的最大值。

5. 数据记录与处理在本次实验中,我们选择了5个测量点对待测工件进行直线度测量,测量结果如下表所示:测量点读数(单位:mm)1 0.022 0.013 -0.034 0.005 -0.02通过计算,我们得到直线度的最大值为0.03mm,即工件表面的最大偏差为0.03mm。

6. 实验结果分析根据实验结果可以看出,待测工件的直线度较小,表明该工件的表面形状在理想状态下,基本符合设计要求。

然而,在一些特定工艺要求苛刻的场合,可能需要更高的直线度要求。

7. 实验注意事项1.在测量前应确保直线度测量仪器的工作状态良好,如有故障应及时修复。

2.待测工件的安装要稳固,确保工件与参考线垂直。

3.测量点选取要均匀分布,覆盖工件的整个表面。

4.使用直线度测量仪器时,要轻拿轻放,防止产生额外的振动导致测量误差。

8. 结论本次实验我们使用直线度测量仪器对待测工件进行了直线度测量,得出了工件表面的最大偏差为0.03mm的结果。

根据实验结果分析,该工件整体上符合设计要求,但在一些特定工艺要求苛刻的场合可能需要更高的直线度要求。

实验报告一

实验报告一

21.测量同一温度下,正向电压随正向电流的变化关系,绘制伏安特性曲线;2.在同一恒定正向电流条件下,测绘 PN 结正向压降随温度的变化曲线,确定其灵敏度,估算被测 PN 结材 料的禁带宽度;3.计算玻耳兹曼常数。

DH -PN -2型PN 结正向特性综合实验仪, DH -SJ 温度传感器实验装置, 加热炉, PN 结传感器, Pt100传感器,四芯连接线等。

一、 PN 结的正向特性理想情况下, PN 结的正向电流随正向压降按指数规律变化。

其正向电流I 和正向压降 V 存在如下近关F F系式:I = I exp(| qV F )| (1)其中 q 为电子电荷; k 为玻耳兹曼常数; T 为绝对温度; I 为反向饱和电流,它是一个和PN 结材料的禁 带宽度以及温度有关的系数,可以证明:( qV )其中 C 是与结面积、掺质浓度等有关的常数, r 也是常数(r 的数值取决于少数载流子迁移率对温度的关 系,通常取 r=3.4);V g(0)为绝对零度时 PN 结材料的带底和价带顶的电势差,对应的qV g(0) 即为禁带宽度。

将(2)式代入(1)式,两边取对数可得:( k C )1 n1 ( k C ) 其中方程(3)就是 PN 结正向压降作为电流和温度函数的表达式,它是 PN 结温度传感器的基本方程。

令 I = F常数,则正向压降只随温度而变化,但是在方程(3)中还包含非线性顶 V 。

下面来分析一下 V 项所引起的n1 n1非线性误差。

设温度由 T 1 变为 T 时,正向电压由 V F1 变为 V F ,由(3)式可得T kT ( T )r V = V - (V - V ) - ln | |F g (0) g (0) F1T q (T )1 1V 应取如下形式 F= V + F1 (T - T ) q V ?V TF 1 等于 T 1温度时的? T F值。

由(3)式求导,并变换可得到按理想的线性温度响应, V 理想 V = - ln T rn1 q kT ln T r = V +V V(4)(5)(3)kT FSF1 T 1V = V - | ln |T ,1 g(0) (q I )FV = V - | ln |T - F g (0) (q I ) I = CT r exp | - g (0) | (2) S( kT )F S ( kT )k kT ( T )r所以V V - V k T T q1V 理想 = V F1 + (|(- V g (0)T - V F1 - q kr ))| (T - 1T ) 1(6)= V - (V - V ) -(T - T )r g (0) g (0) F1 T q 11(7)由理想线性温度响应(7)式和实际响应(4)式相比较,可得实际响应对线性的理论偏差为:A V = V 理想 - V = - (T - T )r + ln | | 1(8)设 T 1=300K ,T=310K ,取 r=3.4,由(8)式可得△V=0.048mV ,而相应的 V F 的改变量约为 20mV 以上,相 比之下误差△V 很小。

正交鉴别实验报告

正交鉴别实验报告

一、实验目的1. 理解正交鉴别的基本原理及其在信号处理中的应用。

2. 掌握正交鉴别器的设计与实现方法。

3. 分析正交鉴别器的性能,包括线性度、灵敏度、选择性等。

二、实验原理正交鉴别器是一种广泛应用于信号处理的非线性电路,其主要功能是将调频信号(FM)转换为调频调相信号(FPM),从而实现对信号的解调。

正交鉴别器由两个相互正交的鉴频器组成,分别对输入信号的正弦和余弦分量进行解调,然后将两个解调后的信号相加,得到调频调相信号。

三、实验内容1. 正交鉴别器的设计与搭建(1)根据实验要求,选择合适的电路元件,如二极管、电容、电阻等。

(2)按照原理图搭建正交鉴别器电路,包括两个相互正交的鉴频器。

(3)检查电路连接是否正确,确保电路的稳定性。

2. 正交鉴别器的性能测试(1)输入调频信号,调整输入信号频率和幅度,观察输出信号的变化。

(2)测试正交鉴别器的线性度,通过改变输入信号频率,观察输出信号与输入信号的关系。

(3)测试正交鉴别器的灵敏度,通过改变输入信号幅度,观察输出信号的变化。

(4)测试正交鉴别器的选择性,观察在不同频率输入信号下,输出信号的变化。

四、实验结果与分析1. 正交鉴别器的设计与搭建(1)电路搭建成功,输入调频信号后,输出调频调相信号。

(2)电路连接正确,稳定性良好。

2. 正交鉴别器的性能测试(1)线性度测试:在输入信号频率为1kHz时,改变输入信号幅度,观察输出信号的变化。

结果表明,正交鉴别器的线性度较好,输出信号与输入信号呈线性关系。

(2)灵敏度测试:在输入信号频率为1kHz时,改变输入信号幅度,观察输出信号的变化。

结果表明,正交鉴别器的灵敏度较高,输出信号随着输入信号幅度的增大而增大。

(3)选择性测试:在输入信号频率分别为1kHz和2kHz时,观察输出信号的变化。

结果表明,正交鉴别器的选择性较好,对不同频率的输入信号有较好的鉴别能力。

五、实验总结1. 正交鉴别器是一种有效的信号处理方法,能够将调频信号转换为调频调相信号,实现信号的解调。

霍尔原件实验报告

霍尔原件实验报告

一、实验目的1. 了解霍尔效应的基本原理和实验方法。

2. 掌握霍尔元件的结构、工作原理和应用。

3. 通过实验测量霍尔元件的霍尔电压、霍尔系数等参数。

4. 熟悉霍尔元件在磁场测量中的应用。

二、实验原理霍尔效应是当电流通过半导体材料时,在垂直于电流和磁场方向的两侧会产生电势差的现象。

这种现象是由于载流子在磁场中受到洛伦兹力作用而引起的。

根据霍尔效应,可以测量磁场的强度和方向。

霍尔元件是利用霍尔效应制成的传感器,其基本结构包括半导体材料、电流源、电极和放大器等。

当电流通过半导体材料时,在垂直于电流和磁场方向的两侧会产生电势差,即霍尔电压。

霍尔电压的大小与磁场强度、电流强度和半导体材料的霍尔系数有关。

三、实验仪器与设备1. 霍尔元件实验仪2. 电流源3. 磁场发生器4. 数字多用表5. 示波器6. 计算机四、实验步骤1. 连接电路:按照实验仪说明书,将霍尔元件、电流源、磁场发生器和数字多用表等仪器连接好。

2. 设置参数:根据实验要求,设置电流源和磁场发生器的参数。

3. 测量霍尔电压:将数字多用表设置为直流电压测量模式,测量霍尔元件的霍尔电压。

4. 改变磁场强度:调整磁场发生器的参数,改变磁场强度。

5. 记录数据:记录不同磁场强度下的霍尔电压值。

6. 数据处理:利用计算机软件对实验数据进行处理和分析。

五、实验结果与分析1. 霍尔电压与磁场强度的关系:根据实验数据,绘制霍尔电压与磁场强度的关系曲线。

从曲线可以看出,霍尔电压与磁场强度呈线性关系。

2. 霍尔系数的测量:根据霍尔电压、电流强度和磁场强度,计算霍尔系数。

霍尔系数是霍尔元件的重要参数,反映了霍尔元件的灵敏度。

3. 霍尔元件的线性度:通过实验数据,可以评估霍尔元件的线性度。

线性度越高,霍尔元件的测量精度越高。

4. 霍尔元件的稳定性:通过长时间实验,可以评估霍尔元件的稳定性。

稳定性越高,霍尔元件的使用寿命越长。

六、实验结论1. 霍尔效应是利用载流子在磁场中受到洛伦兹力作用而引起的偏转现象。

霍尔元件基本参数测量实验报告

霍尔元件基本参数测量实验报告

霍尔元件基本参数测量实验报告实验目的:1. 了解霍尔元件的基本原理和特性;2. 掌握霍尔元件的基本参数测量方法;3. 学会使用示波器和万用表等基本仪器。

实验仪器:1. 霍尔元件;2. 示波器;3. 万用表;4. 直流电源。

实验原理:霍尔元件是一种基于霍尔效应的传感器,它可以测量磁场的强度和方向。

当霍尔元件处于磁场中时,电子受到洛伦兹力的作用,从而在元件的两侧产生电势差,这个电势差就是霍尔电压。

霍尔电压与磁场的强度和方向有关,可以通过测量霍尔电压来确定磁场的强度和方向。

霍尔元件的主要参数包括灵敏度、线性度、输出电压等。

灵敏度是指单位磁场强度对应的霍尔电压变化量,通常用mV/T表示。

线性度是指霍尔电压与磁场强度之间的关系是否呈线性关系。

输出电压是指霍尔元件在磁场中产生的电势差,通常用mV表示。

实验步骤:1. 将霍尔元件连接到直流电源上,调节电源输出电压为5V;2. 将示波器的探头连接到霍尔元件的输出端,调节示波器的垂直灵敏度为0.1V/div;3. 将万用表的电压测量头连接到霍尔元件的输出端,将万用表调整为电压测量模式;4. 将霍尔元件放置在磁场中,记录示波器和万用表的读数;5. 旋转磁场的方向,重复步骤4,记录示波器和万用表的读数;6. 根据记录的数据计算出霍尔元件的灵敏度、线性度和输出电压。

实验结果:根据实验数据计算得到霍尔元件的灵敏度为2.5mV/T,线性度为98%,输出电压为3.2mV。

实验结论:通过本次实验,我们了解了霍尔元件的基本原理和特性,掌握了霍尔元件的基本参数测量方法,学会了使用示波器和万用表等基本仪器。

实验结果表明,霍尔元件具有较高的灵敏度和线性度,可以用于测量磁场的强度和方向。

电流互感器实验报告

电流互感器实验报告

电流互感器实验报告电流互感器实验报告引言:电流互感器是一种用于测量电流的装置,广泛应用于电力系统中。

本次实验旨在探究电流互感器的工作原理、特性及其在电力系统中的应用。

一、电流互感器的工作原理电流互感器基于电磁感应原理工作。

当被测电流通过互感器的一侧线圈时,产生的磁场会感应出另一侧线圈中的电动势。

根据法拉第定律,电动势与磁通量的变化率成正比。

通过测量电动势的大小,可以间接得到被测电流的数值。

二、电流互感器的特性1. 线性度:电流互感器应具有较好的线性特性,即输出电流与输入电流之间应保持线性关系。

在实验中,我们通过改变输入电流的大小,观察输出电流的变化情况,以评估电流互感器的线性度。

2. 频率特性:电流互感器的频率特性是指在不同频率下,输出电流与输入电流之间的关系。

频率特性的研究对于电力系统中的高频电流测量尤为重要。

3. 额定电流:电流互感器的额定电流是指其设计和制造时所规定的最大工作电流。

在实际应用中,我们需要根据被测电流的大小选择合适的电流互感器。

三、电流互感器在电力系统中的应用1. 电能计量:电流互感器常用于电能计量装置中,通过测量电流来计算电能的使用量。

这对于电力系统的运行和管理非常重要。

2. 保护装置:电流互感器在保护装置中起到了至关重要的作用。

通过监测电流的大小和变化情况,保护装置可以及时切断电路,以保护设备和人员的安全。

3. 故障检测:电流互感器可以用于故障检测,通过测量电流的波形和幅值,可以判断电力系统中是否存在故障,从而及时采取措施进行修复。

结论:通过本次实验,我们深入了解了电流互感器的工作原理、特性及其在电力系统中的应用。

电流互感器作为一种重要的电力测量装置,为电力系统的运行和管理提供了可靠的数据支持。

在今后的工作中,我们将进一步研究电流互感器的精度和稳定性,以提高电力系统的效率和安全性。

参考文献:[1] 陈启东. 电力系统与电力电子技术[M]. 机械工业出版社, 2014.[2] 王鹏. 电力系统自动化[M]. 机械工业出版社, 2016.。

应变片电桥性能实验报告

应变片电桥性能实验报告

应变片电桥性能实验报告应变片电桥性能实验报告引言:应变片电桥是一种常见的测量应变和力的传感器。

它通过将应变片安装在被测物体上,利用应变片的应变与被测物体受力之间的线性关系,通过电桥电路来测量应变片的电阻变化,从而得到被测物体的应变和力的信息。

本实验旨在研究应变片电桥的性能,包括灵敏度、线性度和温度补偿等方面。

实验装置和方法:实验使用了一套标准的应变片电桥装置,包括应变片、电桥电路和数据采集系统。

首先,将应变片粘贴在被测物体上,并通过电缆将应变片连接到电桥电路。

然后,通过电源提供电桥所需的电压,同时使用数据采集系统记录电桥的输出电压。

在实验过程中,通过施加不同的力或应变来改变被测物体的状态,以观察电桥输出的变化。

实验结果与分析:1. 灵敏度:灵敏度是指电桥输出电压与被测物体应变或力之间的比例关系。

为了研究电桥的灵敏度,我们分别施加不同大小的力,并记录相应的电桥输出电压。

实验结果显示,电桥输出电压与施加的力呈线性关系,且随着力的增加而增加。

这表明应变片电桥具有较高的灵敏度,能够准确测量被测物体的应变和力。

2. 线性度:线性度是指电桥输出电压与被测物体应变或力之间的线性关系程度。

为了研究电桥的线性度,我们施加不同大小的力,并记录电桥输出电压。

实验结果显示,电桥输出电压与施加的力之间存在一定的偏差,但整体呈现较好的线性关系。

这表明应变片电桥具有较好的线性度,能够准确测量被测物体的应变和力。

3. 温度补偿:温度对应变片电桥的性能有较大影响,因此需要进行温度补偿。

为了研究电桥的温度补偿效果,我们在实验过程中改变环境温度,并记录电桥输出电压。

实验结果显示,随着温度的变化,电桥输出电压存在一定的漂移。

通过对漂移进行补偿,可以减小温度对电桥的影响,提高测量的准确性。

结论:通过本实验的研究,我们得出以下结论:1. 应变片电桥具有较高的灵敏度,能够准确测量被测物体的应变和力。

2. 应变片电桥具有较好的线性度,能够准确反映被测物体应变和力之间的关系。

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线性度实验报告篇一:传感器实验报告传感器实验报告(二)自动化1204班蔡华轩 UXX13712 吴昊 UXX14545实验七:一、实验目的:了解电容式传感器结构及其特点。

二、基本原理:利用平板电容C=εA/d 和其它结构的关系式通过相应的结构和测量电路可以选择ε、A、d 中三个参数中,保持二个参数不变,而只改变其中一个参数,则可以有测谷物干燥度(ε变)测微小位移(变d)和测量液位(变A)等多种电容传感器。

三、需用器件与单元:电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、相敏检波、滤波模板、数显单元、直流稳压源。

四、实验步骤:1、按图6-4 安装示意图将电容传感器装于电容传感器实验模板上。

2、将电容传感器连线插入电容传感器实验模板,实验线路见图7-1。

图 7-1 电容传感器位移实验接线图3、将电容传感器实验模板的输出端V01 与数显表单元Vi 相接(插入主控箱Vi 孔),Rw 调节到中间位置。

4、接入±15V 电源,旋动测微头推进电容传感器动极板位置,每间隔0.2mm图(7-1)五、思考题:试设计利用ε的变化测谷物湿度的传感器原理及结构,并叙述一下在此设计中应考虑哪些因素?答:原理:通过湿度对介电常数的影响从而影响电容的大小通过电压表现出来,建立起电压变化与湿度的关系从而起到湿度传感器的作用;结构:与电容传感器的结构答大体相同不同之处在于电容面板的面积应适当增大使测量灵敏度更好;设计时应考虑的因素还应包括测量误差,温度对测量的影响等六:实验数据处理由excle处理后得图线可知:系统灵敏度S=58.179非线性误差δf=21.053/353=6.1%实验八直流激励时霍尔式传感器位移特性实验一、实验目的:了解霍尔式传感器原理与应用。

二、基本原理:霍尔式传感器是一种磁敏传感器,基于霍尔效应原理工作。

它将被测量的磁场变化(或以磁场为媒体)转换成电动势输出。

根据霍尔效应,霍尔电势UH=KHIB,当霍尔元件处在梯度磁场中运动时,它就可以进行位移测量。

图8-1 霍尔效应原理三、需用器件与单元:霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、直流源±4V、±15V、测微头、数显单元。

四、实验步骤:1、将霍尔传感器按图8-2 安装。

霍尔传感器与实验模板的连接按图8-3 进行。

1、3 为电源±4V,2、4 为输出。

图8-2 霍尔传感器安装示意图2、开启电源,调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置再调节RW2使数显表指示为零。

图8-3 霍尔传感器位移直流激励实验接线图3、旋转测微头向轴向方向推进,每转动0.2mm 记下一个读数,直到读数近似不变,将读数填入表8-1。

五、思考题:本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的是什么量的变化?答:反应的是磁场强度B的变化。

六数据处理用excle计算如下:Excel处理x-v图像由以上的图线和表格数据可以得到:系统灵敏度S=657.07非线性误差δf=129.68/5570=2.33%实验九电涡流传感器一、实验目的:了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。

二、基本原理:通以高频电流的线圈产生磁场,当有导电体接近时,因导电体涡流效应产生涡流损耗,而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关,因此可以进行位移测量。

三、需用器件与单元:电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片。

四、验步骤:1.根据图9-3 安装电涡流传感器。

2、观察传感器结构,这是一个扁平绕线圈。

3、将电涡流传感器输出线接入实验模板上标有L的两端插孔中,作为振荡器的一个元件(传感器屏蔽层接地)。

4、在测微头端部装上铁质金属圆片,作为电涡流传感器的被测体。

5、将实验模板输出端V0 与数显单元输入端Vi 相接。

数显表量程切换开关选择电压20V 档。

6、用连接导线从主控台接入+15V 直流电源到模板上标有+15V 的插孔中。

7、使测微头与传感器线圈端部接触,开启主控箱电源开关,记下数显表读数,然后每隔0.2mm 读一个数,直到输出几乎不变为止。

将结果列入表9-1。

表8位移测量时的佳工作点,试计算量程为1mm、3mm 及5mm 时的灵敏度和线性度(可以用端基法或其它拟合直线)。

实验线路图:电涡流传感器安装示意图五、思考题:1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关,如果需要测量±5mm 的量程应如何设计传感器?2、用电涡流传感器进行非接触位移测量时,如何根据量程使用选用传感器。

答:1,与电涡流传感器能够产生磁场大小有关,还与被测体的材质有关;如果要测量正负5伏的量程让传感器中空被测物体靠近一侧是会远离另外一侧从而保证测量范围。

2.在保证精度的情况下尽量使用量程大的传感器。

六:实验数据处理Excel处理数据和绘图如下:篇二:线性系统的校正实验报告装订线信息科学与工程学院本科生实验报告实验名称预定时间实验时间姓名学号授课教师实验台号专业班级1.3线性系统的校正李振兴装订线装订线装订线装订线篇三:检测实验一实验报告实验一传感器实验班号学号:姓名同组同学1、电阻应变片传感器一、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二、实验数据三、实验结果与分析 1、性能曲线A、单臂电桥性能实验由实验数据记录可以计算出的系统的灵敏度S=ΔU/ΔW=0.21(mV/g),所以运用直线拟合可以得到特性曲线如下图所示。

B、半桥性能实验由实验记录的数据我们可以得到半桥系统的灵敏度为S=ΔU/ΔW=0.41(mV/g),所以我们可以运用直线拟合实验数据得到性能曲线如下图所示。

C、全桥性能实验由实验记录的数据我们可以得到全桥系统的灵敏度为S=ΔU/ΔW=0.78(mV/g),所以我们可以运用直线拟合实验数据得到性能曲线如下图所示。

D、电子称实验由实验记录的数据我们可以得到全桥系统的灵敏度为S=ΔU/ΔW=-1(mV/g),所以我们可以运用直线拟合实验数据得到性能曲线如下图所示。

2、分析a、从理论上分析产生非线性误差的原因由实验原理我们可以知道,运用应变片来测量,主要是通过外界条件的变化来引起应变片上的应变,从而可以引起电阻的变化,而电阻的变化则可以通过电压来测得。

而实际中,电阻的变化与应变片的应变的变化不是成正比的,而是存在着“压阻效应”,从而在实验的测量中必然会引起非线性误差。

b、分析为什么半桥的输出灵敏度比单臂时高了一倍,而且非线性误差也得到改善。

首先我们由原理分析可以知道,单臂电桥的灵敏度为 e0=(ΔR/4R0)*ex,而半桥的灵敏度为e0=(ΔR/2R0)*ex,所以可以知道半桥的灵敏度是单臂时的两倍,而由实验数据中我们也可以看出,而由于半桥选用的是同侧的电阻,为相邻两桥臂,所以可以知道e0=(ΔR1/R0-ΔR2/R0)*ex/4,而ΔR1、ΔR2的符号是相反的,同时由于是同时作用,减号也可以将温度等其他因素引起的电阻变化的误差减去而使得非线性误差得到改善。

c、比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度,并从理论上加以分析比较,得出结论。

由实验数据我们可以大致的看出,灵敏度大致上为S全=2S半=4S单,而非线性度可以比较为单臂>半桥>全桥,有理论上分析,我们也可以得到相同的结果。

主要是因为有电桥电路的原理分析可知:e0=(ΔR1/R-ΔR2/R+ΔR3/R-ΔR4/R)*eX/4,所以我们可以得到全桥的灵敏度等于半桥的两倍,单臂的四倍,而非线性度我们也可以得到单臂最差,因为其他因素影响大,而半桥、全桥由于有和差存在,将其他因素的影响可以略去。

所以非线性度相对来说较好。

d、分析什么因素会导致电子称的非线性误差增大,怎么消除,若要增加输出灵敏度,应采取哪些措施。

主要是在于传感器的精度以及测量时的误差会导致电子称的非线性误差增大,我们可以通过增加传感器的精度,同时减少传感器的非线性误差,通过全桥连接来减小,同时注意零点的设置,来消除非线性误差。

若要增加输出灵敏度,可通过选取适当的电桥电路来改变,比如原来是半桥的改为全桥则可以增加输出灵敏度。

四、思考题1,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:(2)邻边。

2,桥路(差动电桥)测量时存在非线性误差,是因为:(2)应变片的应变效应是非线性的。

3,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4,某工程技术人员在进行材料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。

不需要,只需如图中右图即可。

2、差动变压器一、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) 了解激励频率对差动变压器输出的影响。

二、实验数据A、差动变压器的性能测试三、实验结果与分析1、特性曲线A、差动变压器的性能测定由实验数据我们就可以得到微头右移与左移的特性曲线,如下图所示。

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