实验三差动变压器的性能实验-光电工程-长春理工大学.DOC

传感与检测技术 实验指导书 主编： 王劲松 张晖 程晓微 长春理工大学光电工程学院 目 录 CSY10B型 1 实验一 金属箔式应变片――单臂电桥性能实验 1 实验二 箔式应变片三种桥路性能比较 3 实验三 差动变压器的性能实验 5 实验四 差动变压器零残电压的补偿 7 实验五 差动变压器的应用——位移测量 8 实验六 差动变压器的应用——振动测量 9 实验七 电容式传感器位移测量实验 10 实验八 霍尔式传感器位移测量实验 11 实验九 光纤传感器实验 12 9-1 位移测量和振动实验 12 9-2 光纤传感器―转速测量 13 实验十 衍射光栅栅距的测定 14 实验十一 光栅位移测量 15 实验十二 热敏电阻测温实验 16 实验十三 热电偶测温实验 17 CSY2001B型、CSY-2000C型传感器系统实验仪 18 实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 18 实验二 金属箔式应变片三种桥路性能比较 20 实验三 差动变压器的性能实验 23 实验四 差动变压器零残电压的补偿 25 实验五 差动变压器的应用——位移测量 26 实验六 差动变压器的应用——振动测量实验 27 实验七、电容式传感器的位移测量实验 30 实验八 霍尔式传感器位移测量实验 32 实验九 光纤传感器实验 33 9-1 位移和振动测量实验 33 9-2 转速测量实验 34 附表： 36 CSY10B型 实验一 金属箔式应变片――单臂电桥性能实验 一、实验目地： 观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。 了解金属箔式应变片的应变效应。 掌握单臂电桥工作原理和性能。 二、实验原理： 本实验说明箔式应变片及单臂直流电桥的原理和工作情况。 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，其电阻值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，；当二个应变片组成差动状态工作，则有；用四个应变片组成二个差动对工作，且R1＝R2＝R3＝R4＝R，。 由此可知，单臂，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。 三、实验所需部件： 直流稳压电源（±4V档）、直流电位器、差动放大器、箔式应变片、双孔悬臂梁、称重砝码（每个重20g）、电压表。 四、实验步骤： 1．调零。开启仪器电源，差动放大器增益置100倍（顺时针方向旋到底），“＋、－”输入端用实验线对地短路。输出端接数字电压表，用“调零”电位器调整差动放大器输出电压为零，然后拔掉实验线。调零后电位器位置不要变化。 如需使用毫伏表，则将毫伏表输入端对地短路，调整“调零”电位器，使指针居“零”位。拔掉短路线，指针有偏转是有源指针式电压表输入端悬空时的正常情况。调零后关闭仪器电源。 图 （1） 2．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。 3．确认接线无误后开启仪器电源，并预热数分钟。 4．调整电桥WD电位器，使测试系统输出为零。 5．向托盘中放置砝码，每放置一个砝码，记录一次差动放大器输出电压值，直到10个砝码（200g）加完为止，然后逐个取下砝码，每取下一个，记录一次输出电压值，直到托盘上的砝码个数为零，按下表格式记录数据。 重量W（g） 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 电压V（V） 重量W（g） 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 电压V（V） 6．重复4、5步骤，再记录两组数据。 根据表中所测数据计算灵敏度Ku，Ku＝△V／△W，计算线性误差：，式中为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差，yF*S 满量程输出平均值，此处为200g时的输出电压值，在坐标图上做出V－W关系曲线。 五、思考题： 1．如何验证桥路的重复性和迟滞特性？结合上面的V－W关系曲线计算重复性误差和迟滞误差？ 2．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。 六、注意事项： 1．实验前应检查实验接插线是否完好，连接电路时应尽量使用较短的接插线，以避免引入干扰。 2．接插线插入插孔，以保证接触良好，，切忌用力拉扯接插线尾部，以免造成线内导线断裂。 3．稳压电