-应变片单臂电桥性能实验

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实验一 金属箔式应变片――单臂电桥性能实验

实验一  金属箔式应变片――单臂电桥性能实验

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、实验仪器:应变传感器实验模块、托盘、砝码、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=K ε,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图1-2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 Uo=RR R R E ∆⋅+∆⋅211/4 (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L=%10021⋅∆⋅-RR 。

四、实验内容与步骤(略)五、实验报告根据表1-1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δf1=Δm/y F..S ×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;y F ·S 为满量程(200g )输出平均值。

六.数据处理1.实验数据如下表所示:表1-12.最小二乘法计算如下所示:3.数据计算结果(1)由上图可得系统灵敏度:S=ΔV/ΔW=1.243mV/g(2)由上图可得非线性误差:Δm =0.527mV(最大的点)y FS=249mVδf =Δm / yFS×100%=0.21%。

实验一应变片单臂电桥性能实验

实验一应变片单臂电桥性能实验

实验一应变片单臂电桥性能实验
实验一:应变片单臂电桥性能实验
实验设备:
1. 应变片:选择合适的应变片,并保证其表面干净、光滑。

2. 悬挂支架:用于固定应变片。

3. 变压器:提供所需的电源电压。

4. 电压表:用于测量电压值。

5. 多用表:用于测量电阻、电流等参数。

实验步骤:
1. 将应变片固定在悬挂支架上,使其能够受到外力引起的变形。

2. 将应变片连接到单臂电桥电路中,其中三个电阻分别为R1、R2、R3。

3. 通过调节R3的阻值,使得电桥平衡,即电桥两个输出端的
电压为零。

4. 测量R3的阻值。

5. 给电桥施加一定的外力,观察电桥的输出电压变化情况。

6. 根据电桥输出电压的变化,计算应变片的应变值。

实验原理:
应变片是一种可以将外力作用下的应变转化为电阻变化的器件。

在单臂电桥电路中,由于应变片的变形导致其电阻值发生变化,从而引起电桥不平衡,产生输出电压。

通过调节R3的阻值,
使得电桥平衡,即电桥两个输出端的电压为零,可以得到应变片的相对电阻变化量。

根据此相对电阻变化量,可以计算出应变片的应变值。

实验注意事项:
1. 应保证应变片的表面光滑,并且避免应变片受到过大的外力导致破坏。

2. 在进行电桥平衡调节时,应谨慎调节R3的阻值,以避免短路或断路的情况发生。

3. 在测量电桥输出电压变化时,应注意观察其变化趋势,并保证测量的准确性。

4. 在计算应变值时,应根据实验所使用的应变片的特性曲线进行计算,以获得更为准确的结果。

实验一应变片单臂、半桥、全桥实验,[教材]

实验一应变片单臂、半桥、全桥实验,[教材]

实验一金属箔式应变片——单臂、半桥、全桥性能实验写报告时:实验一图1-1不用画, 1-2至1-4画其中之一就行.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。

比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度,得出相应的结论。

二、基本原理: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。

当两片应变片阻值和应变量相同时,其桥路输出电压U02=EK/ε2。

全桥测量电路中其桥路输出电压U03=KEε。

其输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性误差和温度误差均得到改善。

三、需用器件与单元: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: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的左上方的R1、R2、R3、R4。

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,加热丝阻值为50Ω左右。

图1-1 应变式传感安装示意图2、接入模板电源±15V(从主控箱引入),检查无误后,合上主控箱电源开关,将实验模板调节增益电位器R w3顺时针调节大致到中间位置,再进行差动放大器调零,方法为将差放的正、负输入端与地短接,输出端与主控箱面板上数显表电压输入端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)。

关闭主控箱电源。

3、将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模板左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7模块内已连接好),接好电桥调零电位器R w1,接上桥路电源±4V(从主控箱引入)如图1-2所示。

金属箔式应变片性能单臂电桥实验报告

金属箔式应变片性能单臂电桥实验报告

金属箔式应变片性能单臂电桥实验报告一、实验目的1. 通过金属箔式应变片单臂电桥实验,学习如何使用应变片进行测量;2. 掌握单臂电桥测量电阻的方法;3. 分析电桥测量误差,为提高测量精度提供基础。

二、实验原理1. 金属箔式应变片金属箔式应变片是一种材料表面加贴细小金属箔片的应变测量元件。

其基本原理是应变预应力引起的电阻变化,即金属箔在受力后,电阻随着应变量的改变而产生变化。

金属箔式应变片常用于测量应变和受力。

2. 单臂电桥单臂电桥是一种测量电阻的电桥,由电源、电桥电阻、待测电阻和检流计组成。

其基本原理是利用电流经过电桥时,经过待测电阻后在检流计处产生的电压大小来间接测量电阻的大小。

三、实验步骤1. 准备工作:将金属箔式应变片加载到机械压力测试平台上,调整相应参数并进行预热;2. 将电桥电路组装好,确保电源、检流计的连接正确无误;3. 调整电桥电阻使电路达到平衡状态;4. 施加一定的荷载,通过对应变不同的金属箔电阻值变化的测量,计算应变值;5. 多次重复测量,获得稳定可靠的数据。

四、实验结果及分析1. 多次测量获得的应变数据分别如下:0.0012,0.0013,0.0011;2. 将上述测量数据平均后计算得到平均应变值为0.0012;3. 分析误差:在实际测量中,应变片到载荷的变形以及电器元件的误差都会对测量产生一定的影响。

若误差过大,将会对测量结果产生较大的影响,因此在实验中应尽力减小误差。

五、实验结论与思考通过金属箔式应变片单臂电桥实验,我们掌握了应变片的应用技能以及单臂电桥的测量原理,学习了如何通过电桥实验获得待测电阻的精确值,同时深入了解了误差分析和优化的相关原理方法。

通过这次实验,我们加深了对电子电路基础知识的理解和应用,并提高了实验操作和数据分析的能力水平。

金属箔式应变片――单臂电桥性能实验

金属箔式应变片――单臂电桥性能实验

实验1 金属箔式应变片――单臂电桥性能实验一、实验目的:1、了解金属箔式应变片的应变效应2、单臂电桥工作原理和性能。

二、基本原理: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,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。

,对单臂电桥输出电压U o1= EKε/4。

三、需用器件与单元:应变式传感器实验模板、应变式传感器-电子秤、砝码、数显表、±15V电源、±4V 电源、万用表(自备)。

四、实验步骤:1、根据图(1-1)应变式传感器(电子秤)已装于应变传感器模板上。

传感器中各应变片已接入模板的左上方的R1、R2、R3、R4。

加热丝也接于模板上,可用万用表进行测量判别,R 1=R2=R3=R4=350Ω,加热丝阻值为50Ω左右图1-1 应变式传感器安装示意图2、接入模板电源±15V(从主控台引入),检查无误后,合上主控台电源开关,将实验模板调节增益电位器R W3顺时针调节大致到中间位置,再进行差动放大器调零,方法为将差放的正负输入端与地短接,输出端与主控台面板上数显表输入端V i相连,调节实验模板上调零电位器R W4,使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V 档)。

关闭主控箱电源(注意:当R w3、R w4的位置一旦确定,就不能改变。

一直到做完实验为止)。

3、将应变式传感器的其中一个电阻应变片R1(即模板左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7模块内已接好),接好电桥调零电位器R W1,接上桥路电源±4V(从主控台引入)如图1-2所示。

检查接线无误后,合上主控台电源开关。

应变片单臂电桥性能实验毕业设计【整理版】

应变片单臂电桥性能实验毕业设计【整理版】

应变片单臂电桥性能实验毕业设计目录YC-2000型传感器检测技术实验台 (3)YC-3000型传感器检测技术实验台 (6)示范实验举例 (9)实验一应变片单臂电桥性能实验 (9)实验二应变片半桥性能实验 (15)实验三应变片全桥性能实验 (16)*实验四应变片单臂、半桥、全桥性能比较 (18)实验五应变片直流全桥的应用—电子秤实验 (19)实验六应变片的温度影响实验 (20)实验七移相器、相敏检波器实验 (20)实验八应变片交流全桥的应用(应变仪)—振动测量实验 (25)实验九压阻式压力传感器测量压力特性实验 (28)*实验十压阻式压力传感器应用—压力计 (30)实验十一差动变压器的性能实验 (30)实验十二激励频率对差动变压器特性的影响 (35)实验十三差动变压器零点残余电压补偿实验 (36)实验十四差动变压器测位移实验 (37)实验十五差动变压器的应用—振动测量实验 (39)实验十六电容式传感器的位移实验 (41)实验十七线性霍尔传感器位移特性实验 (43)实验十八线性霍尔传感器交流激励时的位移性能实验 (46)实验十九开关式霍尔传感器测转速实验 (48)实验二十磁电式传感器测转速实验 (49)实验二十一压电式传感器测振动实验 (51)实验二十二电涡流传感器位移实验 (55)实验二十三被测体材质对电涡流传感器特性影响 (58)实验二十四被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响实验 (59)实验二十五电涡流传感器测量振动实验 (60)实验二十六光纤位移传感器测位移特性实验 (61)实验二十七光电传感器测转速实验 (64)实验二十八光电传感器控制电机转速实验 (66)实验二十九温度源的温度调节控制实验 (74)实验三十Pt100铂电阻测温特性实验 (77)实验三十一Cu50铜热电阻测温特性实验 (83)实验三十二K热电偶测温性能实验 (85)实验三十三E热电偶测温性能实验 (91)实验三十四集成温度传感器(AD590)温度特性实验 (92)实验三十五气敏传感器实验 (94)实验三十六湿敏传感器实验 (96)实验三十七软件用户手册 (97)实验三十八发光二极管(光源)的照度标定实验 (103)实验三十九光敏电阻特性实验 (106)实验四十光敏二极管的特性实验 (108)实验四十一光敏三极管特性实验 (110)实验四十二硅光电池特性实验 (111)实验四十三透射式光电开关实验 (113)实验四十四反射式红外光电接近开关实验 (115)备注:1、带*号实验为思考实验;学生也可以参考示范实验例子组建开发其它实验项目。

应变片实验

应变片实验

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、基本原理: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,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。

对单臂电桥输出电压U o1= EKε/4。

三、需用器件与单元:主机箱(±4V、±15V、电压表)、应变式传感器实验模板、1位数显万用表(自备)。

托盘、砝码、42图1 应变片单臂电桥性能实验安装、接线示意图四、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,图中的粗黑曲线表示连接线。

1、根据图1〔应变式传感器(电子秤传感器)已装于应变传感器模板上。

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。

当传感器托盘支点受压时,R1、R3阻值增加,R2、R4阻值减小,可用四位半数显万用进行测量判别。

常态时应变片阻值为350Ω,加热丝电阻值为50Ω左右。

〕安装接线。

2、放大器输出调零:将图1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(V i=0);调节放大器的增益电位器R W3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R W4,使电压表显示为零。

3、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(见图1接线图)。

应变片单臂半桥全桥性能比较实验

应变片单臂半桥全桥性能比较实验
零RW4保持在单臂实验壮态不变) 。 • 3、依次放法码读取数据填于表中。
应变片全桥性能实验4保持在单臂 实验壮态不变的情况下:
• 半桥实验的电压表读数是单臂实验电压表 读数的两倍。
• 全桥实验的电压表读数是半桥实验电压表 读数的4倍。
实验报告
• A.在一个座标中根据实验数据描绘单臂、 半桥、全桥实验的曲线。
(a) 丝式应变片
应变片结构图
(b) 箔式应变片
(a)单臂
(b)半桥 应变片测量电路
(c)全桥
应变片测量原理图
• 在差动放大器增益相同的情况下:半桥电压表读 数是单臂的两倍,全桥电压表读数是单臂的四倍。 因此在整个实验过程中都要保持放大器增益不变。
• 单臂:在应变片测量原理图中R1、R2、R3为固 定电阻,RX为金属箔式应变片。
• 半桥:在应变片测量原理图中R1、R2、为固定电 阻,R3、RX为金属箔式应变片。R3与RX符号相 反。
• 全桥:在应变片测量原理图中R1、R2、R3、RX 全为金属箔式应变片。全桥实验时图中四个电阻 均为金属箔式应变片,接线时两相邻的应变片的 位置符号相反,对应位置的应变片符号相同。
实验步骤:
中。 • 4、关闭电源,取下法码。
应变片单臂电桥实验接线示意图
半桥实验:
• 1、按图接线。 • 2、用RW1调零(增益RW3和放大器调
零RW4保持在单臂实验壮态不变) 。 • 3、依次放法码读取数据填于表中。 • 4、关闭电源,取下法码。
应变片半桥实验接线示意图
全桥实验:
• 1、按图接线。 • 2、用RW1调零(增益RW3和放大器调
• B.说明单臂、半桥、全桥实验的曲线 的斜率为什么不同。
• • 差动放大器调零接线示意图

单臂电桥性能实验报告

单臂电桥性能实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除单臂电桥性能实验报告篇一:单臂电桥性能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,单臂电桥工作原理和性能。

二、基本原理: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:?R/R?K?式中?R/R为电阻丝电阻的相对变化,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,通过它转换被测部位的受力状态变化,电桥的作用是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。

单臂电桥输出电压uo1?eK?/4。

三、需用器件与单元:应变式传感器实验模块、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:1、根据图1-1应变式传感器已装于应变传感器模块上。

传感器中各应变片已接入模块的左上方的R1、R2、R3、R4。

加热丝也接于模块上,可用万用表进行测量判别,R1=R2=R3=R4=350Ω,加热丝阻值为50Ω左右。

图1-1应变式传感器安装示意图2、接入模块电源±15V(从主控箱引入),检查无误后,合上主控箱电源开关,将实验模块调节增益电位器Rw3顺时针调节大致到中间位置,再进行差动放大器调零,方法为将差放的正、负输入端与地短接,输出端与主控箱面板上的数显表电压输入端Vi相连,调节实验模块上调零电位器Rw4,使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V档)。

关闭主控箱电源。

3、将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模块左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7模块内已连接好),接好电桥调零电位器Rw1,接上桥路电源±4V(从主控箱引入)如图1-2所示。

检查接线无误后,合上主控箱电源开关。

调节Rw1,使数显表显示为零。

图1-2应变式传感器单臂电桥实验接线图4、在电子秤上放置一只砝码,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500g(或200g)砝码加完。

实验一 应变片单臂、半桥、全桥实验

实验一 应变片单臂、半桥、全桥实验

实验一金属箔式应变片——单臂、半桥、全桥性能实验一、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。

比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度,得出相应的结论。

二、基本原理: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。

当两片应变片阻值和应变量相同时,其桥路输出电压U02=EK/ε2。

全桥测量电路中其桥路输出电压U03=KEε。

其输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性误差和温度误差均得到改善。

三、需用器件与单元: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: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的左上方的R1、R2、R3、R4。

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,加热丝阻值为50Ω左右。

图1-1 应变式传感安装示意图2、接入模板电源±15V(从主控箱引入),检查无误后,合上主控箱电源开关,将实验模板调节增益电位器R w3顺时针调节大致到中间位置,再进行差动放大器调零,方法为将差放的正、负输入端与地短接,输出端与主控箱面板上数显表电压输入端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)。

关闭主控箱电源。

3、将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模板左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7模块内已连接好),接好电桥调零电位器R w1,接上桥路电源±4V(从主控箱引入)如图1-2所示。

(完整版)应变片单臂电桥性能实验

(完整版)应变片单臂电桥性能实验

塔里木大学课程实验报告姆)重量(g)0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200电阻R4(欧姆)350.82350.81350.80350.78350.77350.75350.74350.72350.71350.69350.682.差分放大器调零算法描述及实验步骤1、应变片的电阻应变效应所谓电阻应变效应是指具有规则外形的金属导体或半导体材料在外力作用下产生应变而其电阻值也会产生相应地改变,这一物理现象称为“电阻应变效应”。

以圆柱形导体为例:设其长为:L、半径为r、材料的电阻率为ρ时,根据电阻的定义式得(1—1)当导体因某种原因产生应变时,其长度L、截面积A和电阻率ρ的变化为dL、dA、dρ相应的电阻变化为dR。

对式(1—1)全微分得电阻变化率 dR/R为:(1—2)式中:dL/L为导体的轴向应变量εL; dr/r为导体的横向应变量εr由材料力学得:εL= - μεr (1—3) 式中:μ为材料的泊松比,大多数金属材料的泊松比为0.3~0.5左右;负号表示两者的变化方向相反。

将式(1—3)代入式(1—2)得:(1—4)式(1—4)说明电阻应变效应主要取决于它的几何应变(几何效应)和本身特有的导电性能(压阻效应)。

2、应变灵敏度它是指电阻应变片在单位应变作用下所产生的电阻的相对变化量。

(1)、金属导体的应变灵敏度K:主要取决于其几何效应;可取(1—5)其灵敏度系数为:k=金属导体在受到应变作用时将产生电阻的变化,拉伸时电阻增大,压缩时电阻减小,且与其轴向应变成正比。

金属导体的电阻应变灵敏度一般在2左右。

(2)、半导体的应变灵敏度:主要取决于其压阻效应;dR/R<≈dρ⁄ρ。

半导体材料之所以具有较大的电阻变化率,是因为它有远比金属导体显著得多的压阻效应。

在半导体受力变形时会暂时改变晶体结构的对称性,因而改变了半导体的导电机理,使得它的电阻率发生变化,这种物理现象称之为半导体的压阻效应。

金属箔式应变片单臂电桥性能实验报告

金属箔式应变片单臂电桥性能实验报告

南京信息工程大学传感器实验(实习)报告实验(实习)名称金属箔式应变片单臂电桥性能实验实验(实习)日期12.2得分指导老师系专业班级姓名学号实验目的: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。

实验内容:基本原理: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,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。

对单臂电桥输出电压U o1= EKε/4。

需用器件与单元:主机箱(±4V、±15V、电压表)、应变式传感器实验模板、托盘、1位数显万用表(自备)。

砝码、42图1 应变片单臂电桥性能实验安装、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,图中的粗黑曲线表示连接线。

1、根据图1〔应变式传感器(电子秤传感器)已装于应变传感器模板上。

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。

当传感器托盘支点受压时,R1、R3阻值增加,R2、R4阻值减小,可用四位半数显万用进行测量判别。

常态时应变片阻值为350Ω,加热丝电阻值为50Ω左右。

〕安装接线。

2、放大器输出调零:将图1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(V i=0);调节放大器的增益电位器R W3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R W4,使电压表显示为零。

实验一 金属箔式应变片――单臂电桥性能实验

实验一  金属箔式应变片――单臂电桥性能实验

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、基本原理: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,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。

,对单臂电桥输出电压U o1= EKε/4。

三、需用器件与单元:应变式传感器实验模板、应变式传感器-电子秤、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表(自备)。

四、实验步骤:1、根据图(1-1)应变式传感器(电子秤)已装于应变传感器模板上。

传感器中各应变片已接入模板的左上方的R1、R2、R3、R4。

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,加热丝阻值为50Ω左右图1-1 应变式传感器安装示意图2、接入模板电源±15V(从主控台引入),检查无误后,合上主控台电源开关,将实验模板调节增益电位器R W3顺时针调节大致到中间位置,再进行差动放大器调零,方法为将差放的正负输入端与地短接,输出端与主控台面板上数显表输入端V i相连,调节实验模板上调零电位器R W4,使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V 档)。

关闭主控箱电源(注意:当R w3、R w4的位置一旦确定,就不能改变。

一直到做完实验三为止)。

3、将应变式传感器的其中一个电阻应变片R1(即模板左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7模块内已接好),接好电桥调零电位器R W1,接上桥路电源±4V(从主控台引入)如图1-2所示。

检查接线无误后,合上主控台电源开关。

传感器技术-金属箔式应变片单臂电桥性能实验

传感器技术-金属箔式应变片单臂电桥性能实验









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1、接线需要仔细,否则可能造成实验结果不正确
2、注意记录好电压表系数以及调节好电压表档位,避免实验结果出错



《传感器技术》课程实验报告
专业名称
年级
班级
学生姓名
指导老师
时间
实验名称
实验一金属箔式应变片单臂电桥性能实验







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。




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













实验一 单臂电桥性能实验

实验一 单臂电桥性能实验

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、基本原理: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:式中为电阻丝电阻的相对变化,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,通过它转换被测部位的受力状态变化,电桥的作用是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。

单臂电桥输出电压O1。

三、需用器件与单元:应变式传感器实验模块、应变式传感器、砝码、数显表(主控台上电压表)、±15V电源、±4V电源、万用表(自备)。

四、实验步骤:1、检查应变传感器的安装根据图1-1应变式传感器已装于应变传感器模块上。

传感器中各应变片已接入模块的左上方的R1、R2、R3、R4。

加热丝也接于模块上,可用万用表进行测量判别,各应变片初始阻值R1= R2= R3= R4=350Ω,加热丝初始阻值为50Ω左右。

2、差动放大器的调零首先将实验模块调节增益电位器Rw3顺时针到底(即此时放大器增益最大。

然后将差动放大器的正、负输入端相连并与地短接,输出端与主控台上的电压表输入端Vi相连。

检查无误后从主控台上接入模块电源±15V以及地线。

合上主控台电源开关,调节实验模块上的调零电位器Rw4,使电压表显示为零(电压表的切换开关打到2V档)。

关闭主控箱电源。

(注意: Rw4的位置一旦确定,就不能改变,一直到做完实验为止)3、电桥调零适当调小增益Rw3(顺时针旋转3-4圈,电位器最大可顺时针旋转5圈),将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模块左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7模块内已连接好,其中模块上虚线电阻符号为示意符号,没有实际的电阻存在),按图1-2完成接线,接上桥路电源±4V(从主控箱引入),同图1-2 应变式传感器单臂电桥实验接线图时,将模块左上方拨段开关拨至左边“直流”档(直流档和交流档调零电阻阻值不同)。

_应变片单臂电桥性能实验

_应变片单臂电桥性能实验

周康海洋技术1121班学号:201212922132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。

1、应变片的电阻应变效应所谓电阻应变效应是指具有规则外形的金属导体或半导体材料在外力作用下产生应变而其电阻值也会产生相应地改变,这一物理现象称为“电阻应变效应”。

以圆柱形导体为例:设其长为:L、半径为r、材料的电阻率为ρ时,根据电阻的定义式得(1—1)当导体因某种原因产生应变时,其长度L、截面积A和电阻率ρ的变化为dL、dA、dρ相应的电阻变化为dR。

对式(1—1)全微分得电阻变化率 dR/R为:(1—2)式中:dL/L为导体的轴向应变量εL ; dr/r为导体的横向应变量εr由材料力学得:εL= -μεr(1—3)4)2、应变灵敏度它是指电阻应变片在单位应变作用下所产生的电阻的相对变化量。

(1)、金属导体的应变灵敏度K:主要取决于其几何效应;可取(1—5)其灵敏度系数为:K=金属导体在受到应变作用时将产生电阻的变化,拉伸时电阻增大,压缩时电阻减小,且与其轴向应变成正比。

金属导体的电阻应变灵敏度一般在2左右。

3、贴片式应变片应用在贴片式工艺的传感器上普遍应用金属箔式应变片,贴片式半导体应变片(温漂、稳定性、线性度不好而且易损坏)很少应用。

一般半导体应变采用N型单晶硅为传感器的弹性元件,在它上面直接蒸镀扩散出半导体电阻应变薄膜(扩散出敏感栅),制成扩散型压阻式(压阻效应)传感器。

单臂电桥实验

单臂电桥实验
黄淮学院电子科学与工程系
传感器与检测技术课程验证性实验报告
实验名称
应变片单臂电桥性能实验
实验时间
年月日
学生姓名
实验地点7#303同 Nhomakorabea人员专业班级
电技1301B
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、实验主要仪器设备和材料
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 位数显万用表(自备)。
3、实验模板中的差动放大器调零:按图1—6示意接线,将主机箱上的电压表量程切换开关切换到2V档,检查接线无误后合上主机箱电源开关;调节放大器的增益电位器RW3合适位置(先顺时针轻轻转到底,再逆时针回转1圈)后,再调节实验模板放大器的调零电位器RW4,使电压表显示为零。
4、应变片单臂电桥实验:关闭主机箱电源,按图1—7示意图接线,将±2V~±10V可调电源调节到±4V档。检查接线无误后合上主机箱电源开关,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;在传感器的托盘上依次增加放置一只20g砝码(尽量靠近托盘的中心点放置),读取相应的数显表电压值,记下实验数据填入表1。
三、实验原理
图1—3应变片单臂电桥性能实验原理图
图中R5、R6、R7为350Ω固定电阻,R1为应变片;RW1和R8组成电桥调平衡网络,E为供桥电源±4V。桥路输出电压Uo≈(1/4)(△R4/R4)E=(1/4)(△R/R)E=(1/4)KεE。差动放大器输出为Vo。
图1—4传感器托盘安装示意图
图1—5测量应变片的阻值示意图
重量(g)
0
20
40
60
80
100

金属箔式应变片——单臂电桥性能实验报告

金属箔式应变片——单臂电桥性能实验报告

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,单臂电桥工作原理和性能。

二、基本原理: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的受力状态。

对单臂电桥输出电压U01=EKε/4。

三、需用器件与单元: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: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的左上方的R1、R2、R3、R4。

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,加热丝阻值为50Ω左右。

图1-1 应变式传感安装示意图2、接入模板电源±15V(从主控箱引入),检查无误后,合上主控箱电源开关,将实验模板调节增益电位器Rw3顺时针调节大致到中间位置,再进行差动放大器调零,方法为将差放的正、负输入端与地短接,输出端与主控箱面板上数显表电压输入端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)。

关闭主控箱电源。

3、将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模板左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7模块内已连接好),接好电桥调零电位器Rw1,接上桥路电源±4V(从主控箱引入)如图1-2所示。

检查接线无误后,合上主控箱电源开关。

调节Rw1,使数显表显示为零。

图1-2 应变式传感器单臂电桥实验接线图4、在电子称上放置一只砝码,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500g(或200g)砝码加完。

单臂电桥性能实验报告

单臂电桥性能实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除单臂电桥性能实验报告篇一:单臂电桥性能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,单臂电桥工作原理和性能。

二、基本原理: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:?R/R?K?式中?R/R为电阻丝电阻的相对变化,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,通过它转换被测部位的受力状态变化,电桥的作用是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。

单臂电桥输出电压uo1?eK?/4。

三、需用器件与单元:应变式传感器实验模块、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:1、根据图1-1应变式传感器已装于应变传感器模块上。

传感器中各应变片已接入模块的左上方的R1、R2、R3、R4。

加热丝也接于模块上,可用万用表进行测量判别,R1=R2=R3=R4=350Ω,加热丝阻值为50Ω左右。

图1-1应变式传感器安装示意图2、接入模块电源±15V(从主控箱引入),检查无误后,合上主控箱电源开关,将实验模块调节增益电位器Rw3顺时针调节大致到中间位置,再进行差动放大器调零,方法为将差放的正、负输入端与地短接,输出端与主控箱面板上的数显表电压输入端Vi相连,调节实验模块上调零电位器Rw4,使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V档)。

关闭主控箱电源。

3、将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模块左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7模块内已连接好),接好电桥调零电位器Rw1,接上桥路电源±4V(从主控箱引入)如图1-2所示。

检查接线无误后,合上主控箱电源开关。

调节Rw1,使数显表显示为零。

图1-2应变式传感器单臂电桥实验接线图4、在电子秤上放置一只砝码,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500g(或200g)砝码加完。

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周康海洋技术1121班学号:2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。

1、应变片的电阻应变效应所谓电阻应变效应是指具有规则外形的金属导体或半导体材料在外力作用下产生应变而其电阻值也会产生相应地改变,这一物理现象称为“电阻应变效应”。

以圆柱形导体为例:设其长为:L、半径为r、材料的电阻率为ρ时,根据电阻的定义式得(1—1)当导体因某种原因产生应变时,其长度L、截面积A和电阻率ρ的变化为dL、dA、dρ相应的电阻变化为dR。

对式(1—1)全微分得电阻变化率 dR/R为:(1—2)式中:dL/L为导体的轴向应变量εL ; dr/r为导体的横向应变量εr由材料力学得:εL= -μεr(1—3)4)2、应变灵敏度它是指电阻应变片在单位应变作用下所产生的电阻的相对变化量。

(1)、金属导体的应变灵敏度K:主要取决于其几何效应;可取(1—5)其灵敏度系数为:K=金属导体在受到应变作用时将产生电阻的变化,拉伸时电阻增大,压缩时电阻减小,且与其轴向应变成正比。

金属导体的电阻应变灵敏度一般在2左右。

3、贴片式应变片应用在贴片式工艺的传感器上普遍应用金属箔式应变片,贴片式半导体应变片(温漂、稳定性、线性度不好而且易损坏)很少应用。

一般半导体应变采用N型单晶硅为传感器的弹性元件,在它上面直接蒸镀扩散出半导体电阻应变薄膜(扩散出敏感栅),制成扩散型压阻式(压阻效应)传感器。

*本实验以金属箔式应变片为研究对象。

4、箔式应变片的基本结构金属箔式应变片是在用苯酚、环氧树脂等绝缘材料的基板上,粘贴直径为0.025mm左右的金属丝或金属箔制成,如图1—1所示。

(a) 丝式应变片 (b) 箔式应变片图1—1应(a)、单臂Uo=U①-U③=〔(R1+△R1)/(R1+△R1+R5)-R7/(R7+R6)〕E={〔(R7+R6)(R1+△R1)-R7(R5+R1+△R1)〕/〔(R5+R1+△R1)(R7+R6)〕}E设R1=R5=R6=R7,且△R1/R1=ΔR/R<<1,ΔR/R=Kε,K为灵敏度系数。

则Uo≈(1/4)(△R1/R1)E=(1/4)(△R/R)E=(1/4)KεE(b)、双臂(半桥)同理:Uo≈(1/2)(△R/R)E=(1/2)KεE(C)、全桥同理:Uo≈(△R/R)E=KεE6、箔式应变片单臂电桥实验原理图图1—3 应变片单臂电桥性能实验原理图图中R5、R6、R7为350Ω固定电阻,R1为应变片; R W1和R8组成电桥调平衡网络,E为供桥电源±4V。

桥路输出电压Uo≈(1/4)(△R4/R4)E=(1/4)(△R/R)E=(1/4)KεE 。

差动放大器输出为Vo。

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1位数显万用表(自备)。

稳压电源、电压表;应变式传感器实验模板、托盘、砝码; 42四、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个电阻符号是空的无实体,其中4个电阻符号组成电桥模型是为电路初学者组成电桥接线方便而设;R5、R6、R7是350Ω固定电阻,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。

1、将托盘安装到传感器上,如图1—4所示。

图1—4 传感器托盘安装示意图2、测量应变片的阻值:当传感器的托盘上无重物时,分别测量应变片R1、R2、R3、R4 的阻值。

在传感器的托盘上放置10只砝码后再分别测量R1、R2、R3、R4的阻值变化,分析应变片的受力情况(受拉的应变片:阻值变大,受压的应变片:阻值变小。

)。

图1—5测量应变片的阻值示意图3、实验模板中的差动放大器调零:按图1—6示意接线,将主机箱上的电压表量程切换开关切换到2V档,检查接线无误后合上主机箱电源开关;调节放大器的增益电位器R W3合适位置(先顺时针轻轻转到底,再逆时针回转1圈)后,再调节实验模板放大器的调零电位器R W4,使电压表显示为零。

图1—6差动放在器调零接线示意图表1 应变片单臂电桥性能实验数据重量(g) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 电压(mV) 0 0.2 -4.4 -9.1 -13.8 -18.6 -23.5 -23.7 -285、根据表1数据作出曲线并计算系统灵敏度S=ΔV/ΔW(ΔV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。

实验完毕,关闭电源。

一、数据分析:1.根据实验数据,通过计算,得到了相关数据和画出了最小二乘拟合曲线2.计算灵敏度S=△U/△W△U=-5.3mv △W=20g ∴S=-0.192δ=△m/yFs×100%=2.063/-28×100%=7.36%3.问题与讨论:分析实验的不足之处以及如何改进,回答实验手册文档上的思考题1. 在实验中,调零可能会有误差2. 称量时,会有人为的因素在里面,会导致误差实验二应变片半桥性能实验一、实验目的:了解应变片半桥(双臂)工作特点及性能。

掌握测量方法。

二、基本原理:应变片基本原理参阅实验一。

应变片半桥特性实验原理如图2—1所示。

不同应力方向的两片应变片接入电桥作为邻边,输出灵敏度提高,非线性得到改善。

其桥路输出电压Uo≈(1/2)(△R/R)E=(1/2)KεE 。

图2—1 应变片半桥特性实验原理图三、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。

四、实验步骤:1、按实验一(单臂电桥性能实验)中的步骤1和步骤3实验。

2、关闭主机箱电源,除将图1—7改成图2—2示意图接线外,其它按实验一中的步骤4实验。

读取相应的数显表电压值,填入表2中。

图2—2 应变片半桥实验接线示意图表2 应变片半桥实验数据重量(g) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 电压(mV) -0.3 8.9 19.0 25.8 36.3 44.8 54.7 64.9 75.5 85.50.1 9.2 19.3 25.1 36.6 45.2 56.0 65.3 76.5 85.73、根据表2实验数据作出实验曲线。

实验完毕,关闭电源。

五、思考题: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:答:在临边。

因为在临边时,中点的电位变化的才能和另外的参考点进行比较,如果不在临边,也就会出现当两个应变片都发生变化时,与他们对应电阻的电位差可能会出现0的情况.实验三应变片全桥性能实验一、实验目的:了解应变片全桥工作特点及性能。

二、基本原理:应变片基本原理参阅实验一。

应变片全桥特性实验原理如图3—1所示。

应变片全桥测量电路中,将应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=R3=R4,其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时,其桥路输出电压Uo≈(△R/R)E=KεE。

其输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性得到改善。

图3—1应变片全桥特性实验接线示意图三、需用器件和单元: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。

四、实验步骤:实验步骤与方法(除了按图3—2示意接线外)参照实验二,将实验数据填入表3作出实验曲线并进行灵敏度和非线性误差计算。

实验完毕,关闭电源。

图3—2 应变片全桥性能实验接线示意图表3全桥性能实验数据根据表3实验数据作出实验曲线。

五、思考题:测量中,当两组对边(R1、R3为对边)电阻值R相同时,即R1=R3,R2=R4,而R1≠R2时,是否可以组成全桥:答:可以的.当两对边电阻相等时,电桥平衡.实验五应变片直流全桥的应用—电子秤实验一、实验目的:了解应变直流全桥的应用及电路的标定。

二、基本原理:常用的称重传感器就是应用了箔式应变片及其全桥测量电路。

数字电子秤实验原理如图5—1。

本实验只做放大器输出Vo实验,通过对电路的标定使电路输出的电压值为重量对应值,电压量纲(V)改为重量量纲(g)即成为一台原始电子秤。

图5—1 数字电子称原理框图三、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。

四、实验步骤:1、按实验一中的1和3步骤实验。

2、关闭主机箱电源,按图3—2 (应变片全桥性能实验接线示意图)示意接线,将±2V~±10V可调电源调节到±4V档。

检查接线无误后合上主机箱电源开关,调节实验模板上的桥路平衡电位器R W1,使主机箱电压表显示为零;3、将10只砝码全部置于传感器的托盘上,调节电位器R W3(增益即满量程调节)使数显表显示为0.200V(2V档测量)。

4、拿去托盘上的所有砝码,调节电位器R W4(零位调节)使数显表显示为0.000V。

5、重复3、4步骤的标定过程,一直到精确为止,把电压量纲V改为重量纲g,将砝码依次放在托盘上称重;放上笔、钥匙之类的小东西称一下重量。

实验完毕,关闭电源。

五、实验数据六、实验分析1.根据实验数据,绘制传感器的特性曲线。

2.分析什么因素会导致电子秤的非线性误差增大,怎么消除,若要增加输出灵敏度,应采取哪些措施。

答:环境因素和实验器材的校正不准会导致非线性误差增大。

通过多次校正,调节变位器可消除或减少误差。

若要增加输出灵敏度可增加相形放大电路实验九 压阻式压力传感器压力实验一、实验目的了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理与方法。

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