检测技术与实验报告.doc

测量技术与实验 学 院 中 德 工 学 院 专 业 化学工程与工艺 年 级 09 姓 名 学 号 日 期 2011 年 4 月 7 日实验目录 金属箔式应变片——单臂电桥性能试验 4 金属箔式应变片-半桥性能试验 7 金属箔式应变片——全桥性能试验 9 金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较 10 直流全桥的应用——电子秤实验 11 金属箔式应变片的温度影响实验 12 光电转速传感器测速实验 13 电涡流传感器位移实验 15 被测体材质对电涡流传感器特性影响 18 被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响实验 24 气敏传感器实验 30 湿敏传感器实验 31  金属箔式应变片——单臂电桥性能试验 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 实验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： 式中为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数，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，通过它状花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。对单臂电桥输出电压 实验器材及单元主机箱（4V、15V、电压表）、应变式传感器实验模板、托盘、砝码、位数显万用表（自备）。 接线示意图 实验步骤：应变传感器实验模板说明：实验模板中的R1、R2、R3、R4为应变片，没有文字标记的5个电阻符号下面是空的。其中4个组成电桥模型是为实验者组成电桥方便而设，途中的粗黑曲线表示连接线。 根据接线图。传感器中4片应变片和加热电阻已连接在实验模板左上方的R1、R2、R3、R4和加热器上。传感器左下角应变片为R1;右下角为R2；右上角为R3；左上角为R4。当传感器托盘指点受压时，R1、R3组织增加，R2、R4阻值减小 放大器输出调零：将实验模板上放大器的两输入端口引线暂时脱开，再用导线将两输入端短接(Vi＝0)；调节放大器的增益电位器RW3 大约到中间位置(先逆时针旋到底，再顺时针旋转2 圈)；将主机箱电压表的量程切换开关打到2V 档，合上主机箱电源开关；调节实验模板放大器的调零电位器RW4，使电压表显示为零。 应变片单臂电桥实验：拆去放大器输入端口的短接线，将暂时脱开的引线复原(见 接线图)。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；在应变传感器的托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到200g（或500 g）砝码加完。记下实验结果填入表1 画出实验曲线。 表一 重量（g） 电压（mv） 根据表1 计算系统灵敏度S＝ΔU/ΔW（ΔU 输出电压变化量，ΔW 重量变化量）和非线性误差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（或500g）。实验完毕，关闭电源。 实验原始数据及结果 重量（g） 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 电压（mv） 0.008 0.016 0.023 0.030 0.037 0.043 0.052 0.057 0.064 0.070  灵敏度S=10^-4 实验思考单臂电桥时，作为桥臂电阻应变片应选用：（1）正（受拉）应变片（2）负（受压）应变片（3）正、负应变片均可以。 答：正（受拉）应变片 金属箔式应变片-半桥性能试验 实验目的：比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点。 实验原理不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压UO2＝EKε／2。 实验器材及单元：主机箱、应变式传感器实验模板、托盘、砝码。 实验步骤 将托盘安装到应变传感器的托盘支点上。将实验模板差动放大器调零：用导线将实验模板上的±15v、⊥插口与主机箱电源±15v、⊥分别相连，再将实验模板中的放大器的两输入口短接(Vi＝0)；调节放大器的增益电位器RW3 大约到中间位置(先逆时针旋到底，再顺时针旋转2 圈)；将主机箱电压表的量程切换