实验1电阻应变式传感器实验

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生物医学传感器实验报告.

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综合实验报告学院医学工程学院实验名称生物医学测量与传感器综合实验专业班级学生姓名学号指导教师成绩实验一应变片单臂特性实验一、实验目的:了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。

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:ΔR/R=Kε;式中ΔR/R为电阻丝的电阻相对变化值,K为应变灵敏系数,ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化。

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,用它来转换被测部位的受力大小及状态,通过电桥原理完成电阻到电压的比例变化,对单臂电桥而言,电桥输出电压,U01=EKε/4。

(E为供桥电压)。

三、实验步骤:1位数显万用表2kΩ电阻档测量所有1、在应变梁自然状态(不受力)的情况下,用42应变片阻值;在应变梁受力状态(用手压、提振动台)的情况下,测应变片阻值,观察一下应变片阻值变化情况(标有上下箭头的4片应变片纵向受力阻值有变化;标有左右箭头的2片应变片横向不受力阻值无变化,是温度补偿片)。

如下图1—6所示。

2、差动放大器调零点:按图1—7示意接线。

将F/V表的量程切换开关切换到2V档,合上实验箱主电源开关,将差动放大器的拨动开关拨到“开”位置,将差动放大器的增益电位器按顺时针方向轻轻转到底后再逆向回转半圈,调节调零电位器,使电压表显示电压为零。

差动放大器的零点调节完成,关闭主电源。

图1—7 差放调零接线图3、应变片单臂电桥特性实验:⑴将主板上传感器输出单元中的箔式应变片(标有上下箭头的4片应变片中任意一片为工作片)与电桥单元中R1、R2、R3组成电桥电路,电桥的一对角接±4V直流电源,另一对角作为电桥的输出接差动放大器的二输入端,将W1电位器、r电阻直流调节平衡网络接入电桥中(W1电位器二固定端接电桥的±4V电源端、W1的活动端r电阻接电桥的输出端),如图1—8示意接线(粗细曲线为连接线)。

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。

传感器实验报告

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传感器原理及应用实验报告实验一 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, 并掌握单臂电桥工作原理和性能。

二、 基本原理:1、 应变片的电阻应变效应所谓电阻应变效应是指具有规则外形的金属导体或半导体材料在外力作用下产生应变而其电阻值也会产生相应地改变,这一物理现象称为“电阻应变效应”。

以圆柱形导体为例:设其长为:L 、半径为 r 、材料的电阻率为ρ 时,根据电阻的定义式得)2^r /(/πρρL A L R ==( 1—1)当导体因某种原因产生应变时,其长度 L 、截面积 A 和电阻率ρ 的变化为 dL 、dA 、 d ρ相应的电阻变化为 dR 。

对式(1—1)全微分得电阻变化率dR/R 为: ρρ//2//d d r dr L dL R R +-= (1—2)式中:dL/L 为导体的轴向应变量εL;dr/r 为导体的横向应变量εr 。

由材料力学得:εL= -μεr(1—3),式中:μ为材料的泊松比,大多数金属材料的泊松比为0.3~0.5左右;负号表示两者的变化方向相反。

将式(1—3)代入式(1—2)得:ρρξμ/)21(/dR d R ++=(1—4)式(1—4)说明电阻应变效应主要取决于它的几何应变(几何效应)和本身特有的导电性能(压阻效应)。

2、 应变灵敏度它是指电阻应变片在单位应变作用下所产生的电阻的相对变化量。

金属导体的应变灵敏度 K :主要取决于其几何效应;可取 ξμ)21(/d +≈R R ( 1—5)其灵敏度系数为:)21()/(d μξ+=R R)21()/(d K μξ+==R R金属导体在受到应变作用时将产生电阻的变化,拉伸时电阻增大,压缩时电阻减小,且与其轴向应变成正比。

金属导体的电阻应变灵敏度一般在2左右。

3、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左右的金属丝或金属箔制成,如图1—1所示。

传感器实验报告

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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。

电阻式传感器实验报告

电阻式传感器实验报告

电阻式传感器实验报告
《电阻式传感器实验报告》
摘要:本实验旨在通过使用电阻式传感器来测量不同温度下的电阻值,并分析
其与温度之间的关系。

实验结果表明,电阻式传感器可以准确地反映温度的变化,具有良好的线性关系,适用于各种温度测量场合。

引言:电阻式传感器是一种常用的温度传感器,通过测量电阻值来反映温度的
变化。

本实验旨在通过实验验证电阻式传感器的性能和准确性,为其在实际应
用中提供参考依据。

实验方法:首先,我们准备了一台数字万用表和一根电阻式传感器。

然后,将
电阻式传感器连接到数字万用表上,并将其浸入不同温度的水中。

在每个温度下,记录下电阻式传感器的电阻值,并绘制成电阻-温度曲线。

实验结果:通过实验测量和数据处理,我们得出了电阻式传感器在不同温度下
的电阻值,并绘制成了电阻-温度曲线。

实验结果表明,电阻式传感器的电阻值随着温度的变化呈现出良好的线性关系,且具有较高的准确性和稳定性。

讨论:通过本实验,我们验证了电阻式传感器在不同温度下的性能和准确性。

实验结果表明,电阻式传感器可以准确地反映温度的变化,具有良好的线性关系,适用于各种温度测量场合。

因此,电阻式传感器在工业生产、科研实验等
领域具有广泛的应用前景。

结论:本实验通过实验验证了电阻式传感器在不同温度下的性能和准确性,得
出了电阻-温度曲线,并对其在实际应用中的可行性进行了分析。

实验结果表明,电阻式传感器具有良好的线性关系,准确性高,适用于各种温度测量场合。

因此,电阻式传感器在实际应用中具有广泛的应用前景。

(完整word版)单臂半桥全桥传感器实验报告

(完整word版)单臂半桥全桥传感器实验报告

实验一 金属箔式应变片――单臂电桥性能实验一、实验目的:认识金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。

二、基来源理: 电阻丝在外力作用下发活力械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描绘电阻应变效应的关系式为:ΔR/R =K ε,式中 ΔR/ R 为电阻丝电阻相对变化, K 为应变敏捷系数,ε=l/l 为电阻丝长度相对变化,金属箔式应变片就是经过光刻、腐化等工艺制成的应变敏感元件,经过它变换被测部位受力状态变化、电桥的作用达成电阻到电压的比率变化,电桥的输出电压反应了相应的受力状态。

对单臂电桥输出电压Uo1= EK ε 。

/4图 1-1 应变式传感器安装表示图三、需用器件与单元:应变式传感器实验模板、应变式传感器-电子秤、砝码、数显表、 ±15V 电源、 ±4V 电源、万用表(自备) 。

四、实验步骤:1.依据图( 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R1、R2、R3、R4。

加热丝也接于模板上,可用万用表进行丈量鉴别, R 1= R 2 =R 3 =R 4=350Ω,加热丝阻值为 50Ω 左右。

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,将实验模板调理增益电位器R W3 顺时针调理大概到中间地点,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,输出端与主控台面板上数显表电压输入端 V i相连,调理实验模板上浮零电位器 R W4,使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V 档)。

封闭主控箱电源(注意:当R w3、R w4的地点一旦确立,就不可以改变。

向来到做完实验三为止)。

3.将应变式传感器的此中一个电阻应变片R1(即模板左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂与R5、 R6、R7 接成直流电桥( R5、R6、R7 模块内已接好),接好电桥调零电位器R W1,接上桥路电源±4V(从主控台引入),此时应将±4 地与±15 地短接。

传感器实验报告

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图 2-1 四、实验步骤:
应变片半桥特性实验原理图
三、需用器件与单元:同实验一。 1、传感器安装同实验一。做实验(一)2 的步骤,实验模板差动放大器调零。 2、将适当的两片应变片接入桥路。R1、R2 为实验模板左上方的应变片,注 意 R2 和 R1 受力状态相反, 即将传感器中两片受力相反的电阻应变片作为电桥的 相邻边。接入桥路电源±4V,调节电桥调零电位器 Rw1 进行桥路调零,实验步 骤 3、4 同实验一中 4、5 的步骤,将实验数据记入表 2-1,计算灵敏度 S=ΔU/ ΔW,非线性误差δf2。若实验时无数值显示说明 R2 与 R1 为相同受力状态应变 片,应更换另一个应变片。 表 2-1 半桥测量时,输出电压与加负载重量值 重量(g) 电压(mv) 20 10 40 20 60 31 80 41 100 52 120 62 140 73 160 84 180 94 200 105
Vmax 100% 0.60% VFS
六、思考题: 1、半桥侧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 答:邻边 2、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。 (2)邻边。
grid on xlabel('X/g') ylabel('V/mv') c=abs(z-y); Vm=max(c) 1、金属应变片-单臂电桥实验重量变化量与输出电压的关系如图 1-5 2、灵敏度的计算 由 matlab 程序计算得到: p = [0.2623 -0.8636]
由此可得直线方程为 Y=0.2623X-0.8636 所 以 电 容 传 感 器 的 系 统 灵 敏 度 即 其 斜 率

电阻应变式传感器

电阻应变式传感器

电阻应变式传感器
三、 电阻应变片的测量电路及温度补偿
(一) 测量电路
应变片把机械应变转化为有对应 关系的电阻变化后,需要将电阻的变 化转换为电压或电流的变化。由于应 变量非常小,通常采用测量电桥,将 微小的电阻变化转化为电压或电流的 变化。根据电源的不同,可将电桥分 为直流电桥和交流电桥。电桥的一般 形式如图1-7所示。
R
(1-5)
电阻应变式传感器
k0
1 2
/
,其中k0为电阻丝的灵敏系数,即单位应变所引
起的电阻的相对变化。通常把单位应变能引起的电阻值变化称为电阻丝
的灵敏系数,其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化量。
k0
1
2
/
可知,电阻丝的灵敏系数受两个因素的影响:
一个是应变片受力后材料几何尺寸的变化,即1+2μ,对某种材料来说
,它是一个常数;另一个是 / ,它是由电阻丝电阻率的改变而引
起的。
/
(1)对于金属材料, 是常数,并且比1+2μ小很多,往往可
以忽略不计,故 k0 1 2 。
电阻应变式传感器
(2)对于半导体材料,(dρ/ρ)/ε 的值比1+2μ大得多,电阻丝
的灵敏系数主要由电阻率相对变化所决定。 (3)大量实验也表明,在金属电阻丝拉伸比例极限内,电阻
相对变化与轴向应变成正比。通常,金属丝的灵敏系数k0为2左右, 不超过4~5,半导体应变片的灵敏系数为100~200。
半导体应变片的灵敏系数比金属电阻丝式应变片高几十倍,但 半导体材料的温度系数大,应变时非线性比较严重,使它的应用范 围受到一定的限制。
电阻应变式传感器
二、 电阻应变片的结构和特性 1. 应变片的分类与结构
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腹有诗书气自华实验1电阻应变式传感器实验实验项目编码:实验项目时数:2实验项目类型:综合性() 设计性(√)验证性()一、实验目的1.在《传感器技术》课程中,电阻应变式传感器是教学中的重点内容之一。

通过本实验,了解半桥和全桥回路在电阻应变式传感器中的应用;熟悉应变片在受拉或受压时的特性;掌握桥式放大器在应变片输出信号中的应用。

二、实验内容及基本原理(一)实验内容本实验以金属箔式应变片为研究对象,通过设计不同的测量放大电路,来深入了解应变式传感器的原理以及特性。

(二)基本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,是一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换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变形,然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。

1.应变片的电阻应变效应所谓电阻应变效应是指具有规则外形的金属导体或半导体材料在外力作用下产生应变而其电阻值也会产生相应地改变,这一物理现象称为“电阻应变效应”。

以圆柱形导体为例:设其长为:L 、半径为r 、材料的电阻率为ρ时,根据电阻的定义式得2r L A L R ⨯==πρρ (1—1) 当导体因某种原因产生应变时,其长度L 、截面积A 和电阻率ρ的变化为dL 、dA 、d ρ相应的电阻变化为dR 。

对式(1—1)全微分得电阻变化率dR/R 为:ρρd r dr L dL R dR +-=2 (1—2) 式中:dL/L 为导体的轴向应变量εL ; dr/r 为导体的横向应变量εr 由材料力学得:r L μεε-= (1—3)式中:μ为材料的泊松比,大多数金属材料的泊松比为0.3~0.5 左右;负号表示两者的变化方向相反。

将式(1—3)代入式(1—2)得:ρρεμd R dR ++=)21( (1—4)式(1—4)说明电阻应变效应主要取决于它的几何应变(几何效应)和本身特有的导电性能(压阻效应)。

2.应变灵敏度腹有诗书气自华它是指电阻应变片在单位应变作用下所产生的电阻的相对变化量。

(1)、金属导体的应变灵敏度K :主要取决于其几何效应;可取L RdR εμ)21(+= (1—5) 其灵敏度系数为:)21(με+==RdR K L 金属导体在受到应变作用时将产生电阻的变化,拉伸时电阻增大,压缩时电阻减小,且与其轴向应变成正比。

金属导体的电阻应变灵敏度一般在2左右。

(2)、半导体的应变灵敏度:主要取决于其压阻效应;dR/R<≈d ρ⁄ρ。

半导体材料之所以具有较大的电阻变化率,是因为它有远比金属导体显著得多的压阻效应。

在半导体受力变形时会暂时改变晶体结构的对称性,因而改变了半导体的导电机理,使得它的电阻率发生变化,这种物理现象称之为半导体的压阻效应。

不同材质的半导体材料在不同受力条件下产生的压阻效应不同,可以是正(使电阻增大)的或负(使电阻减小)的压阻效应。

也就是说,同样是拉伸变形,不同材质的半导体将得到完全相反的电阻变化效果。

半导体材料的电阻应变效应主要体现为压阻效应,其灵敏度系数较大,一般在100 到200左右。

3、贴片式应变片应用应变片可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测,如力、压力、加速度、力矩、重量等,在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。

在贴片式工艺的传感器上普遍应用金属箔式应变片,而半导体应变片由于温漂、稳定性、线性度不好而且易损坏等原因较少应用。

4、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 左右的金属丝或金属箔制成,如图1 所示。

(a) 丝式应变片 (b) 箔式应变片图1 应变片结构图5、测量电路(重点)为了将电阻应变式传感器的电阻变化转换成电压或电流信号,在应用中一般采用电桥电路作为其测量电路。

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,因此在应变测量中得到了广泛的应用。

电桥电路按其工作方式分有单臂、双臂和全桥三种,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时的四倍,性能最好,因此,为了得到较大的输出电压信号一般都采用双臂或全桥工作。

基本电路如图2(a )、(b )、(c )所示。

(a)单臂(b)半桥(c)全桥图2 应变片测量电路(a)、单臂Uo=U①-U③=[(R1+△R1)/(R1+△R1+R5)-R7/(R7+R6)]E={[(R7+R6)(R1+△R1)-R7(R5+R1+△R1)]/[(R5+R1+△R1)(R7+R6)]}E设R1=R5=R6=R7,且△R1/R1=ΔR/R《1;ΔR/R=Kε,K 为灵敏度系数。

则Uo≈(1/4)(△R1/R1)E=(1/4)(△R/R)E=(1/4)KεE(b)、双臂(半桥)同理:Uo≈(1/2)(△R/R)E=(1/2)KεE(c)、全桥同理:Uo≈(△R/R)E=KεE6.应变片半桥、全桥特性实验原理如图3(a)所示,不同应力方向的两片应变片接入电桥作为邻边,输出灵敏度提高,非线性得到改善。

其桥路输出电压Uo≈(1/2)(△R/R)E=(1/2)KεE 。

如图3(b)所示,将应力方向相同的两应变片接入电桥对边,相反的应变片接入电桥邻边。

当应变片初始阻值:R1=R2=R3=R4,其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4 时,其桥路输出电压Uo≈(△R/R)E=KεE。

其输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性得到近一步改善。

(a)半桥原理图 (b)全桥原理图图3 应变片半桥、全桥特性实验原理图三、实验用仪器与设备1.主机箱直流电源(±4V、±15V) 2.电容传感器3.应变式传感器实验模板4.电压表5.托盘、砝码 6.四位半数显万用表四、实验方法与步骤腹有诗书气自华应变传感器实验模板说明:应变传感器实验模板由应变式双孔悬臂梁载荷传感器(称重传感器)、加热器+5V 电源输入口、多芯插头、应变片测量电路、差动放大器组成。

实验模板中的R1(传感器的左下)、R2(传感器的右下)、R3(传感器的右上)、R4(传感器的左上)为称重传感器上的应变片输出口;没有文字标记的5 个电阻符号是空的无实体,其中4个电阻符号组成电桥模型是为电路初学者组成电桥接线方便而设;R5、R6、R7 是350Ω固定电阻,是为应变片组成单臂电桥、双臂电桥(半桥)而设的其它桥臂电阻。

加热器+5V 是传感器上的加热器的电源输入口,做应变片温度影响实验时用。

多芯插头是振动源的振动梁上的应变片输入口,做应变片测量振动实验时用。

1.将托盘安装到传感器上,如图4所示。

图4 传感器托盘安装示意图2.测量应变片的阻值:当传感器的托盘上无重物时,分别测量应变片R1、R2、R3、R4的阻值,参考图5。

然后在传感器的托盘上放置10只砝码后再分别测量R1、R2、R3、R4 的阻值变化,分析应变片的受力情况(受拉的应变片:阻值变大,受压的应变片:阻值变小)。

图5 测量应变片的阻值示意图记录下放置10只砝码前后的应变片的值,在实验报告中绘制表格并填入其中。

3.实验模板中的差动放大器调零:按图6示意接线,将主机箱上的电压表量程切换开关切换到2V 档,接线经实验教师检查确认无误后,合上主机箱电源开关;调节放大器的增益电位器R W3 合适位置(先顺时针轻轻转到底,再逆时针回转1 圈)后,再缓慢调节实验模板放大器的调零电位器R W4,使电压表显示为零(注意,在后续实验中不要触碰到R W4)。

图6 差动放在器调零接线示意图腹有诗书气自华4.设计应变片双臂电桥测量放大电路:(利用实验模板,设计双臂桥放大电路,进行砝码称重实验)。

以下为实验参考步骤:关闭主机箱电源,参考图7示意图接线,将±2V~±10V 可调电源调节到±4V 档。

检查接线无误后合上主机箱电源开关,调节实验模板上的桥路平衡电位器RW1,使主机箱电压表显示为零;在传感器的托盘上依次增加放置1~10只20g 砝码(尽量靠近托盘的中心点放置),读取相应的数显表电压值,记下实验数据填入表1。

表1 应变片双臂电桥性能实验数据图7 应变片双臂电桥实验接线示意图5.设计应变片全臂电桥测量放大电路:(参考步骤4设计全臂桥放大电路,进行砝码称重实验),接线参考图8。

Array图8 应变片全臂电桥实验接线示意图读取相应的数显表电压值,记下实验数据填入表2。

表2 应变片全臂电桥性能实验数据腹有诗书气自华腹有诗书气自华性误差δ,δ=Δm/yFS ×100%式中Δm 为输出值(多次测量时为平均值)与拟合直线的最大偏差:yFS 满量程输出平均值,此处为200g 。

6.实验完毕清理实验接线,将实验器件放回原处,关闭电源。

五、实验准备及预习要求1.实验前请务必认真阅读本实验指导书。

六、实验注意事项1.认真预习实验指导书,理解实验原理后方可进行实验。

2.检查接线无误后,请实验教师查看线路,经确认后合上主机箱电源开关3.请勿将主机箱的电源、信号源输出端与地(⊥)短接,因短接时间长易造成电路故障。

4.在更换接线时,应断开电源,只有在确保接线无误后方可接通电源。

5.实验接线时,要握住手柄插拔实验线,不能拉扯实验线。

6.实验完毕后关闭实验台电源开关。

七、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:(1)对边(2)邻边。

2.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。

图9应变式传感器受拉时传感器圆周面展开图3.测量中,当两组对边(R1、R3为对边)电阻值R 相同时,即R1=R3,R2=R4,而R1≠R2时,是否可以组成全桥?简述原因。

4.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,如图9,如何利用这四片应变片组成电桥,是否需要外加电阻。

5.思考一下,如何设计电路并进行标定,使电路输出的电压值与重量值相对应,电压量纲(V )改为重量量纲(g ),这样可以制作一台原始电子秤。

出师表两汉:诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。

然侍卫之臣不懈于内,忠志之士忘身于外者,盖追先帝之殊遇,欲报之于陛下也。

诚宜开张圣听,以光先帝遗德,恢弘志士之气,不宜妄自菲薄,引喻失义,以塞忠谏之路也。

宫中府中,俱为一体;陟罚臧否,不宜异同。

若有作奸犯科及为忠善者,宜付有司论其刑赏,以昭陛下平明之理;不宜偏私,使内外异法也。

侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等,此皆良实,志虑忠纯,是以先帝简拔以遗陛下:愚以为宫中之事,事无大小,悉以咨之,然后施行,必能裨补阙漏,有所广益。

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