金属箔式应变片的性能试验.doc

实用标准文案 精彩文档 金属箔式应变片的性能试验 学校：汕头大学 专业：电子信息工程 年级：10级 姓名：胡丹 单臂电桥性能检测法 实验目的 了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理与性能，并掌握应变片测量电路。 基本原理 电阻丝在外力作用下发生机械形变时，其电阻值会发生变化，这就是电阻应变效应。且?RR=K*ε=K*?L 金属箔式应变片是一种敏感器件，通过它可以转换被测部位的受力状态变化。而电桥的作用就是完成电阻到电压的变化，其输出反映了相应的受力状态。单臂电桥输出电压Uo1 实验设备 主机箱（±4V、 实验数据处理 重量和电压数据 重量（g） 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 电压（mV） 4 9 14 19 24 29 34 39 44 49 重量和电压的关系曲线 计算单臂测量系统的灵敏度S： ?U的平均值为：?U 重量变化量 灵敏度 S=?U 计算非线性误差δ： 这里以理论拟合直线，即以输出0%为起点，满量程输出（此处为49mV）的100%作终点的直线（y=49200*x(mV/g)）为基准直线。 而yFS=49mV ，所以， 思考题 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）（3）正、负应变片均可以？ 答：正、负应变片均可以。当采用负应变片时，得到的电压是负值。 查阅传感器的相关资料，概述衡量传感器的性能特性都有哪些指标？ 答：静态特性：线性度、迟滞、重复性、阈值、灵敏度、稳定性、噪声、漂移； 动态特性：时间常数γ、阻尼系数ε、固有频率ωn 半桥性能检测法 实验目的 比较半桥与单臂电桥的不同性能，了解其特点。 基本原理 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，非线性误差也可以消除。当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压Uo2 实验设备 主机箱（±4V、 实验数据处理 重量和电压数据 重量（g） 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 电压（mV） 11 21 30 40 50 60 70 80 90 100 重量和电压的关系曲线 计算单臂测量系统的灵敏度S： ?U的平均值为：?U 重量变化量 灵敏度 S=?U 计算非线性误差δ： 这里以理论拟合直线，即以输出0%为起点，满量程输出（此处为100mV）的100%作终点的直线（y=100200*x(mV/g) 而yFS=100mV ，所以， 思考题 半桥测量时两个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。 答：邻边。 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。 答：调零值不是真正为零。 全桥性能检测法 实验目的 了解全桥测量电路的优点。 基本原理 全桥测量电路中，将受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= 实验设备 主机箱（±4V、 实验数据处理 重量和电压数据 重量（g） 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 电压（mV） 20 40 59 79 99 119 138 158 178 197 重量和电压的关系曲线 计算单臂测量系统的灵敏度S： ?U的平均值为：?U 重量变化量 灵敏度 S=?U 计算非线性误差δ： 这里以理论拟合直线，即以输出0%为起点，满量程输出（此处为197mV）的100%作终点的直线（y=197200*x(mV/g) 而yFS=197mV ，所以， 思考题 测量中，当两组对边（R1、R3为对边）电阻值相同时，即 ，R 答：不可以。 直流全桥的应用—电子秤实验 实验目的 了解全桥测量电路的优点。 实验设备 主机箱（±4V、 实验数据处理 重量和电压数据 重量（g） 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 电压（mV） 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 重量和电压的关系曲线 计算单臂测量系统的灵敏度S： ?U的平均值为：?U 重量变化量 灵敏度 S=?U 计算非线性误差δ： 这里以理论拟合直线，即以输出0%为起点，满量程输出（此处为200mV）的100%作终点的直线（y=x(mV/g)）为基准直线。如上图所示，分析数据和可以得到，最大偏差?m=0(mV) 所以，δ=?myFS 因为S=1(mV/g)，δ=0，所以只要把电压表的量纲改为g，该电路就可以作为一个电子秤来称重了。 金属箔式应变片的温度影响实验 实验目的 了解全桥测量电路