测试技术实验报告应变式传感器的系统标定与测量

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传感器与检测技术实验报告

前言：位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中，位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。按被测变量变换的形式不同，位移传感器可分为模拟式和数字式两种。模拟式又可分为物性型和结构型两种。常用位移传感器以模拟式结构型居多，包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。这种传感器发展迅速，应用日益广泛。

一、电容式传感器

1、传感器照片（luoshida-m30）

2、应用场景

管件材质：ABS塑料

安装方式：齐平/非齐平

检测距离：2-20mm/2-30mm可调节

工作电压：10-40VDC

输出方式：NPN/PNP NO/NC/NO+NC

连接方式：2M PVC线缆

3、测量原理

这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。当有物体移向接近开关时，不论它是否为导体，由於它的接近，总要使电容的介电常数发生变化，从而使电容量发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关检测的物件，不限於导体，可以绝缘的液体或粉状物等。

4、比较

优点：温度稳定性好，结构简单，适应性强，动态响应好，可以实现非接触测量，具有平均效应：缺点：输出阻抗高，负载能力差，寄生电容影响大，输出特性非线性

《测试与传感器技术》课程简介

《测试与传感器技术》课程介绍

一、课程简介

《测试与传感器技术》是一门综合性较强的课程，涉及物理、电子、计算机等多个学科，是现代工业生产中不可或缺的关键技术之一。本课程旨在培养学生掌握测试与传感器的基本原理、技术方法以及应用实践，为今后从事相关领域的工作奠定坚实基础。

二、课程目标

1. 掌握测试与传感器的原理、结构、性能特点及选用方法；

2. 学会使用各种测试与传感器进行信号采集、处理与分析；

3. 了解测试与传感器在各个领域中的应用及发展趋势；

4. 培养具备创新精神和实践能力的测试与传感器应用人才。

三、课程内容

1. 测试与传感器的基本概念：测试方法、传感器原理、测量误差分析等；

2. 温度传感器：热电偶、热电阻、红外测温等；

3. 压力传感器：机械式压力传感器、电容式压力传感器等；

4. 物位传感器：超声波、雷达、浮力等；

5. 流量传感器：差压式流量计、容积式流量计等；

6. 速度传感器：磁电式转速计、光电式转速计等；

7. 智能传感器：集成传感器、数字式传感器等；

8. 测试系统集成与应用：测试方案设计、测试结果分析等。

四、教学方法与手段

1. 理论讲授：通过教师讲解，使学生了解测试与传感器的原理、结构及性能特点；

2. 实验操作：组织学生进行实际操作，掌握各种测试与传感器的使用方法；

3. 案例分析：通过分析实际案例，培养学生解决实际问题的能力；

4. 互动讨论：鼓励学生积极参与讨论，拓宽思路，提高学习兴趣。

五、课程评估

1. 平时作业：根据课程内容，布置适量作业，检查学生对知识的掌握情况；

2. 实验报告：要求学生提交实验报告，总结实验过程及结果，培养实践操作能力；

应变式压力传感器的制作实验报告

一、实验目的

1.了解应变式压力传感器的工作原理和制作方法。

2.掌握应变片的安装方法和测量应变的方法。

3.掌握被测试物体受力的检测和测量。

二、实验原理

应变式压力传感器是一种传感器，它通过安装在受力物体上的应变片，测量受力物体所受的应变量，从而间接测量受力物体所受的压力。实验中所用的应变式压力传感器是选用电阻栅应变片作为传感器的感应元件，经钎焊固定在一块弹簧片上，制成压力传感器。

1.应变片

应变片，英文名为Strain Gauge，简称SG或应变表，在微小应变测量中有广泛应用。应变片的主要成分是电阻材料，通常采用薄膜电阻或金属电阻。在安装过程中应变片必须保持一定的粘度，一般应定期校准。

2.应变式压力传感器

应变式压力传感器的结构和工作原理与一般的应变测试传感器

相同，其主要是以应变片作为感应元件，通过电桥电路等测量电路测量出测试物体所受的应变，从而真正实现了从应变量到力量的转换。传感器的灵敏度取决于其结构、材料选择和制作工艺。

三、实验原材料

1.应变片

2.弹簧片

3.线性放大器

4.面包板

5.稳压电源

6.数字万用表

7.器材和工具，如万用表，电源，焊锡，钎焊用品等。

四、实验步骤

1.制作弹簧子，将一段薄弹簧片加工成适合需要的尺寸，打孔、冲孔；

2.制作应变片。将选出来的材料（如常见的电阻栅电晕)按适

当尺寸、安装用面积大小，将用铜箔片等物品将其贴于在弹簧

子的表面并用电锡焊连，注意应变片的焊接时需要注意电路接口的电气性能；

3.搭建电路。在面包板上进行电路的组装，在其中加入一个电

现代检测技术实验报告

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，掌握单臂电桥工作原理和性能。

二、实验内容

将应变式传感器的其中一个应变片接入电桥作为一个桥臂，构成直流电桥，利用应变式传感器实现重量的测量。

三、实验所用仪表及设备

应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码（每只约20g）、数显表、±15V电源数、±4V电源、数字万用表。

四、实验步骤

1、根据图1-1，应变式传感器已装于应变传感器模板上。传感器中各应变片已接入模板左上方的R1、R

2、R

3、R4标志端。加热丝也接于模板上，可用万用表进行测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω，加热丝阻值约为50Ω左右。

图1-1 应变片传感器安装示意图

2、实验模板差动放大器调零，方法为：

（1）接入模板电源±15V，检查无误后，合上主控台电源开关，将实验模板增益调节电位器Rw3顺时针调节到大致中间位置；（2）将差放的正、负输入端与地短接，V o1输出端与数显电压表输入端Vi相连，调节实验模板上调零电位器RW4，使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V档)，完毕后关闭主控台电源。

3、参考图1-2接入传感器，将应变式传感器的其中一个应变片R1接入电桥作为一个桥臂，它与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7在模块内已连接好)，检查接线无误后，合上主控台电源开关，用数字万用表测量主控台到应变式传感器模块上的±5V、±15V电压值是否稳定？若电压波动值大于10mV，应反复拔插相应的电源连接线，直至电压稳定，不再波动为止，然后粗调节Rw1，再细调RW4使数显表显示为零。

应变式传感器实验报告

《应变式传感器实验报告》

摘要：

本实验旨在通过应变式传感器测量不同材料的应变变化，并分析其与外力的关系。实验结果表明，应变式传感器具有良好的灵敏度和精度，可用于测量材料的应变变化，为工程应用提供了可靠的数据支持。

引言：

应变式传感器是一种常用的传感器，可用于测量物体受力时的应变变化。通过测量应变的变化，可以得到物体受力的情况，为工程设计和科学研究提供了重要的数据支持。本实验通过使用应变式传感器，测量了不同材料在受力时的应变变化，并分析了应变与外力的关系。

实验方法：

1. 准备实验材料：选取不同材料的样品，如金属、塑料、橡胶等。

2. 安装应变式传感器：将应变式传感器与数据采集系统连接，并将传感器安装在样品上。

3. 施加外力：在样品上施加不同大小的外力，记录应变式传感器的输出数据。

4. 数据分析：通过分析实验数据，得出不同材料的应变与外力的关系。

实验结果：

通过实验数据的分析，我们得到了不同材料在受力时的应变变化曲线。实验结果表明，不同材料的应变与外力的关系存在一定的差异，但总体上呈现出线性关系。同时，应变式传感器的输出数据具有良好的稳定性和重复性，具有较高的测量精度。

讨论：

应变式传感器在测量材料应变变化方面具有良好的性能，可以准确地反映材料受力时的应变情况。通过本实验的结果，我们可以得出结论：应变式传感器可以用于测量不同材料的应变变化，并为工程应用提供可靠的数据支持。

结论：

本实验通过测量不同材料在受力时的应变变化，验证了应变式传感器的性能优良，并得出了应变与外力的关系。实验结果表明，应变式传感器可以用于测量材料的应变变化，为工程设计和科学研究提供了可靠的数据支持。

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 R

e 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）

传感器检测技术实训指导

前言

传感器原理检测技术课程，在高等理工科院校电气与自动化专业、电子信息工程和测控技术与仪器类各专业的教学计划中，是一门重要的专业基础课。实验是教学的重要环节之一，通过实验巩固和消化课堂所讲授理论内容，掌握常用传感器的工作原理和使用方法，提高学生的动手能力和学习兴趣。

本实验指导书提供了多个实验，可根据各学院相关专业教学实际，进行选做。该指导书在以往使用的《检测技术实验指导书》基础上，由电气学院赵兰老师、姚志树老师进行了一定的修改和补充。

实验一箔式应变片桥路性能比较............ - 2 -实验二电容式传感器的特性................ - 4 -实验三电涡流式传感器的静态标定.......... - 6 -实验四电涡流传感器电机转速测量实验...... - 8 -实验五霍尔式传感器特性实验.............. - 9 -实验六霍耳传感器的应用—电子秤......... - 10 -

实验一箔式应变片桥路性能比较

一、实验目的：

1．观察了解箔式应变片结构及粘贴方式。 2．测试应变梁变形的应变输出。 3．比较各桥路间的输出关系。

二、实验原理：

应变片是最常用的测力传感元件。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，单臂，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。实际使用的应变电桥的性能和原理如下：

机械工程《传感器与检测技术》测试技术实验指导书

机械工程测试技术实验指导书

——传感器与检测技术

罗烈雷编

机械工程系

机械工程测试技术实验指导书

——传感器与检测技术

一、测试技术实验的地位和作用

《传感器与检测技术》课程，在高等理工科院校机械类各专业的教学打算中，是一门重要的专业基础课，而实验课是完成本课程教学的重要环节。其要紧任务是通过实验巩固和消化课堂所讲授理论内容的明白得，把握常用传感器的工作原理和使用方法，提高学生的动手能力和学习爱好。其目的是使学生把握非电量检测的差不多方法和选用传感器的原则，培养学生独立处理问题和解决问题的能力。

二、应达到的实验能力标准

1、通过应变式传感器实验，把握理论课上所讲授的应变片的工作原理，并验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间关系。

2、通过差动变压器静态位移性能测试和差动变压器零点残余电压的补偿电路设计，把握理论课上所讲授的差动变压器的工作原理和零点残余电压的补偿措施。

3、通过电涡流式传感器的静态标定和被测体材料对电涡流式传感器特性的阻碍实验，把握理论课上所讲授的电涡流式传感器的原理及工作性能，验证不同性质被测体材料对电涡流式传感器性能的阻碍。

4、通过差动面积式电容传感器的静态及动态特性测试，了解差动面积式电容传感器的工作原理及其特性。

5、通过磁电感应式传感器的性能和霍尔式传感器直流静态位移特性的测试方法，把握磁电感应式传感器的工作原理及其性能和霍尔式传感器的工作原理及其特能。

6、通过压电式传感器的动态响应和引线电容对电压放大器与电荷放大器的阻碍实验，把握压电式传感器的原理、结构及应用和验证引线电容对电压放大器的阻碍，了解电荷放大器的原理和使用方法。

传感器实验报告(电阻应变式传感器)

传感器技术实验报告

院（系）机械工程系专业班级

姓名同组同学

实验时间 2014 年月日，第周，星期第节实验地点单片机与传感器实验室实验台号

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，单臂电桥工作原理和性能。

二、实验仪器：

应变传感器实验模块、托盘、砝码（每只约20g）、、数显电压表、±15V、±4V电源、万用表（自备）。

三、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：ΔR/R=Kε，式中ΔR/R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数，ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化。金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感组件，如图1-1所示，四个金属箔应变片分别贴在弹性体的上下两侧，弹性体受到压力发生形变，应变片随弹性体形变被拉伸，或被压缩。

图1-1

通过这些应变片转换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，如图1-2所示R5、R6、R7为固定电阻，与应变片一起构成一个单臂电桥，其输出电压

εk E R R

R R R E U 4

R 4E 21140=∆⋅≈∆⋅+∆⋅

= （1-1） E 为电桥电源电压，R 为固定电阻值，式1-1表明单臂电桥输出为非线性，非线性误差为%10021L ⋅∆⋅-

R γ。四、实验内容与步骤

1．图1-1应变传感器上的各应变片已分别接到应变传感器模块左上方的R 1、R 2、R 3、R 4上，可用万用表测量判别，R 1=R 2=R 3=R 4=350Ω。

宿迁学院传感器与检测技术实验报告

一．实验目的

1．熟悉电阻应变式传感器在位移测量中的应用

2．比较单臂电桥、双臂电桥和双差动全桥式电阻应变式传感器的灵敏度 3．比较半导体应变式传感器和金属电阻应变式传感器的灵敏度

4．通过实验熟悉和了解电阻应变式传感器测量电路的组成及工作原理

二．实验内容

1．单臂电桥、双臂电桥和双差动全桥组成的位移测量电路， 2．半导体应变式传感器位移测量电路。

三．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。

2．按图（1）将实验部件用实验线连接成测试桥路。桥路中R 1、R 2、R 3、和W D 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 。

图（1）

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。

3．接线无误后开启仪器电源，预热数分钟。调整电桥W D 电位器，使测试系统输出为零。 1．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

压为零起点，向上和向下移动各6mm ，测微头每移动1mm 记录一个差动放大器输出电压值，并列表。

2．计算各种情况下测量电路的灵敏度S 。

电阻应变式传感器实验报告资料

摘要

电阻式应变传感器（Resistive Strain Gage，RSG）是一种能够产生电阻变化的应变测试仪, 它可以检测外界物体表面变化的微弱变化。本实验是用RSG测量分摊在不同类型材料上的负荷，以及测得不同应变率特性下材料抗拉强度和塑性性质。

一、实验原理

电阻式应变传感器主要原理是使用离散的电阻形成一组电路，当材料受外力变形时，表面的电阻发生变化，这种变化通过电路放大器连接到计算机上，从而记录应变变化值。

二、实验装置

实验装置由负载系统、传感器系统、圆柱体标准物体和电路放大器组成。负载系统是一体式设计，由电机和脉冲输入装置协调运行而实现负载控制，传感器系统负责测量不同负载下应变量，而电路放大器可以放大传感器信号后输入计算机。

三、实验结果

1、应变图：实验将传感器安装于不同的标准物体上，根据负载、应变值范围和读数精度等参数设定，完成了不同类型标准物体的应变测量，获得了可靠的应变数据和应变图（如图1）。

2、材料抗拉强度和塑性性质：根据实验获取的应变数据，结合材料相关理论，可以计算出该材料抗拉强度及塑性性质，详细数据见表1。

四、结论

本实验使用电阻应变传感器，在不同类型材料上测量了负载和应变特性，获得了可靠的应变图和抗拉强度和塑性性质的实验数据。

应变片式电阻传感器实验报告

一、实验目的

本次实验的主要目的是通过对应变片式电阻传感器的实验研究，掌握其工作原理以及应用技术，进一步加深对电阻传感器的了解和掌握。

二、实验原理

应变片式电阻传感器是一种利用应变片电阻变化来检测物体变形的传感器。当物体受到外力作用时，会发生应变，应变片的电阻值也会相应地发生变化。通过利用测量电桥的原理，可以精确地检测出应变片的电阻值变化，从而得到物体受力情况的参数。

三、实验步骤

1.将应变片式电阻传感器连接到电桥电路上，调整电压和电流的大小。

2.将被测物体放在应变片式电阻传感器上，施加不同大小的外力，记录下应变片电阻值的变化。

3.根据实验数据，进行数据分析和处理，得到物体受力情况的参数。

四、实验结果

通过实验数据的采集和处理，我们得到了物体受力情况的各项参数。实验结果表明，应变片式电阻传感器具有高灵敏度、高精度、高可靠性等优点，在物体受力测试和工业自动化控制领域有着广泛的应

用前景。

五、实验结论

本次实验通过对应变片式电阻传感器的研究和测试，我们了解了其工作原理和应用技术，掌握了其在物体受力测试和工业自动化控制领域的应用前景。同时，我们也发现了一些问题和不足之处，需要进一步加以完善和改进。

六、实验心得

本次实验让我更加深入地了解了电阻传感器的工作原理和应用技术，同时也提高了我的实验操作能力和数据处理能力。通过本次实验，我也发现了一些需要进一步改进和完善的地方，希望能在今后的学习和实践中继续加以改进和提高。

国家开放大学-传感器与测试技术实验报告(实验成绩)

实验成绩

5次实验分别为：

实验1：温度测量：热电阻、热电偶、集成温度传感器；

实验2：位移测量: 电容式位移测量、电感式位移测量、光电式位移测量；

实验3：流量测量；

实验4：基于CMOS 图像传感器的图像测量；

实验5：虚拟仪器实验。

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，单臂电桥工作原理和性能。

二、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：

ΔR/R=Kε

式中ΔR/R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数，ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换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，电桥的输出电压反应了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压U01=EKε/4。

三、实验器材

应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表(自备)。

四、实验步骤

实验中用到的应变传感器实验模板连接图如图 1 应变式传感器单臂电桥实验连接图图 1所示。

图 1 应变式传感器单臂电桥实验连接图

安装传感器，将IC1和IC2的同相端接地后，调节Rw4使得数显表显示为0后（即将差动放大器调0），再将电路的电桥部分按图中所示接入电路后，调节Rw1，使数显表为0。然后在电子称上放置砝码读取数显表的数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值。

五、实验结果与分析

实验结果如表格 1所示。

表格 1 单臂电桥性能实验数据记录表重量(g)

应变式传感器实验报告

一、引言

应变式传感器是一种广泛应用于工业领域的传感器，其主要作用是测

量物体的应变量。本实验旨在通过实验操作和数据分析，深入了解应

变式传感器的原理、性能和应用。

二、实验原理

1. 应变式传感器的原理

应变式传感器是利用金属材料受力时会产生形变而引起电阻值的变化，从而转化成电信号输出。当物体受到外力作用时，其表面会产生微小

的形变，进而改变金属材料内部电阻值，将这种形变转换为电信号输

出即可测量物体所受外力大小。

2. 实验仪器与材料

（1）多功能测试仪

（2）应变片

（3）导线

3. 实验步骤

（1）将应变片粘贴在被测物体表面，并固定好。

（2）将多功能测试仪连接到计算机上，并打开相应软件。

（3）通过测试仪对被测物体施加不同大小的外力，并记录下相应的电信号输出值。

（4）根据实验数据计算出被测物体所受外力大小。

三、实验结果与分析

1. 实验数据记录表

外力大小（N）电信号输出值（mV）

0 0

10 2.5

20 5.1

30 7.8

40 10.2

2. 数据分析

从实验数据中可以看出，随着被测物体所受外力的增加，其电信号输

出值也随之增加，呈现出一定的线性关系。通过对实验数据进行拟合，可以得到应变式传感器的灵敏度和线性误差等性能指标。

四、实验结论与建议

1. 实验结论

本实验通过对应变式传感器的原理和性能进行了深入了解，并通过实

验操作和数据分析验证了其可靠性和准确性。应变式传感器在工业领

域有着广泛的应用前景。

2. 实验建议

（1）在实验过程中要注意被测物体表面必须平整光滑，并且应变片固定牢固。

（2）在进行数据分析时要注意选择合适的拟合方法，并对误差进行修正。

传感器与检测技术实验报告

“传感器与检测技术”实验报告

学号:

姓名: 杨薛磊

序号: 83

实验一电阻应变式传感器实验

(一)应变片单臂电桥性能实验

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:电阻应变式传感器就是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。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。此类传感器主要就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。它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。

三、需用器件与单元:主机箱中的±2V～±10V(步进可调)直流稳压电源、±15V直流稳

压电源、电压表;应变式传感器实验模板、托盘、砝码; 4

1位数显万用表(自备)。

四、实验步骤:

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个电阻符号就是空的无实体,其中4个电阻符号组成电桥模型就是为电路初学者组成电桥接线方便而设;R5、R6、R7就是350Ω固定电阻,就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就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。多芯插头就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。

传感器认识实验实验报告

传感器是一种能够将物理量转换为电信号输出的装置，广泛应用于各种测量和控制系统中。本次实验旨在通过对传感器的认识与实验来探究其基本原理和应用。

实验一：温度传感器的原理和应用

温度传感器是一种将环境温度转换为电信号输出的传感器。在实验中，我们使用了一种基于热敏电阻的温度传感器，即NTC热敏电阻。

通过实验，我们发现NTC热敏电阻的电阻值与温度呈负相关。当温度升高时，电阻值下降，反之电阻值上升。这是因为热敏电阻的材料具有温度敏感性，随着温度的变化，其导电性能也会发生变化，从而导致电阻值的变化。

我们还使用了一个AD转换器将传感器输出的模拟电信号转换为数字信号，以便于计算机进行处理和存储。通过编写计算机程序，我们可以实现实时监测温度变化并进行数据记录和分析。

除了温度传感器，其他常见的传感器还包括压力传感器、光敏传感器、加速度传感器等。它们都基于不同的物理原理，但其本质都是将环境信号转换为电信号输出。

实验二：光敏传感器的原理和应用光敏传感器是一种将光信号转换为电信号输出的传感器。在实验中，我们使用了一种基于硒电池的光敏传感器。

通过实验，我们发现光敏传感器的电阻值与光照强度呈负相

关。当光照强度增加时，电阻值下降，反之电阻值上升。这是因为硒电池的材料具有光敏感性，随着光照强度的变化，其导电性能也会发生变化，从而导致电阻值的变化。

我们还使用了一个运算放大器将传感器输出的微弱电信号放大，以便于计算机进行处理和存储。通过编写计算机程序，我们可以实现实时监测光照强度变化并进行数据记录和分析。