传感器原理及应用实验二.docVIP

武夷学院实验报告 课程名称：传感器原理及应用 项目名称：箔式应变片三种桥路性能比较： 一、实验原理： 说明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、2△R／R、4△R／R。根据戴维南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Ku＝V／△R／R，于是对应于单臂、半桥和全桥的电压灵敏度度分别为1/4E、1/2E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。 二、实验所需部件 直流稳压电源（±4V档）、电桥、差动放大器、箔式应变片、测微头、（或双孔悬臂梁、称重砝码）、电压表。 二、实验过程记录： 三、实验过程记录： 1、按图（1）将实验部件用实验线连接成测试桥路。桥路中R1、R2、R3、和WD为电桥中的固定电阻和直流调平衡电位器，R为应变片（可任选上、下梁中的一片工作片）。直流激励电源为±4V。1．不变动差动放大器增益和调零电位器，依次将图（1）中电桥固定电阻R1、R2、R3换成箔式应变片，分别接成半桥和全桥测试系统。 测微头装于悬臂梁前端的永久磁钢上，并调节使应变梁处于基本水平状态。 2．确认接线无误后开启仪器电源，并预热数分钟。 调整电桥WD电位器，使测试系统输出为零。 3．旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下的运动，以悬臂梁水平状态下电路输出电压为零为起点，向上和向下移动各5mm，测微头每移动0.5mm记录一个差动放大器输出电压值，并列表。（或在双孔悬臂梁称重平台上依次放上砝码，进行上述实验）。 位移 mm 电压 V 根据表中所测数据计算灵敏度S，S＝△V／△X，并在坐标图上做出V－X关系曲线。 4．重复实验中2－3步骤，测出半桥和全桥输出电压并列表，计算灵敏度。 5．在同一坐标上描出V－X曲线，比较三种桥路的灵敏度，并做出定性的结论。 实验结果与讨论： 位移 mm 13 13.5 14 14.5 15 15.5 16 16.5 16 17.5 电压 V 0.012 0.008 0.004 -0.015 0 -0.007 -0.003 -0.001 0 0.002 试验中数据表格填写如下：全桥数据如下 V-X关系曲线如下： 位移 mm 13 13.5 14 14.5 15 15.5 16 16.5 17 电压 V 0.045 0.039 0.030 0.013 0 -0.006 -0.019 -0.023 -0.034 半桥数据如下： V-X关系曲线如下： 四、注意事项： 1．应变片接入电桥时注意其受力方向，一定要接成差动形式。 2．直流激励电压不能过大，以免造成应变片自热损坏。 3．由于进行位移测量时测微头要从零－→正的最大值，又回复到零，再－→负的最大值，因此容易造成零点偏移，因此计算灵敏度时可将正△X的灵敏度与负的△X的灵敏度分开计算。再求平均值，以后实验中凡需过零的实验均可采用此种方法。 五、实验感想： 1、通过本次实验学会了如何给仪器调零这个步骤很重要基本每次实验都 需要，因为实验数据的精确很重要 2、试验中注意事项很重要，如果不注意可能会导致数据的误差，或者错 误。 3、通过这次实验对传感器的原理及应有有了进一步的了解。 实验报告成绩（百分制）__________ 实验指导教师签字：__________ 注：1、实验预习部分包括实验环境准备和实验所需知识点准备。 2、若是单人单组实验，同组成员填无。 注：实验过程记录要包含实验目的、实验原理、实验步骤，页码不够可自行添加。 注：1、实验小结应包含实验所需知识点和实验方法的总结，实验心得体会等。 2、分组实验需包含同组讨论内容。