应变片实验

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应变片实验报告

应变片实验报告

传感器实验-——-金属箔式应变片:单臂、半桥、全桥比较【实验目得】了解金属箔式应变片,单臂单桥得工作原理与工作情况。

验证单臂、半桥、全桥得性能及相互之间关系。

【所需单元及部件】直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬臂梁称重传感器、砝码、一片应变片、电压/频率表、电源,重物加在短小得圆盘上。

【旋钮初始位置】直流稳压电源打到±2V挡,电压/频率表打到2V挡,差动放大增益最大.【应变片得工作原理】当金属丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值将发生变化,这种现象称为金属得电阻应变效应。

设有一根长度为L、截面积为S、电阻率为ρ得金属丝,在未受力时,原始电阻为(1-1)当金属电阻丝受到轴向拉力F作用时,将伸长ΔL,横截面积相应减小ΔS,电阻率因晶格变化等因素得影响而改变Δρ,故引起电阻值变化ΔR。

对式(1-1)全微分,并用相对变化量来表示,则有:(1-2)【测量电路】应变片测量应变就是通过敏感栅得电阻相对变化而得到得。

通常金属电阻应变片灵敏度系数K 很小,机械应变一般在10×10-6~3000×10-6之间,可见,电阻相对变化就是很小得。

例如,某传感器弹性元件在额定载荷下产生应变-6,应变片得电阻值为,灵敏度系数K=2,则电阻得相对变化量为10—6=0、002,电阻变化率只有0、2%。

这样小得电阻变化,用一般测量电阻得仪表很难直接测出来,必须用专门得电路来测量这种微弱得电阻变化。

最常用得电路为电桥电路。

(a)单臂(b)半桥(c)全桥图1—1 应变电桥直流电桥得电压输出当电桥输出端接有放大器时,由于放大器得输入阻抗很高,所以,可以认为电桥得负载电阻为无穷大,这时电桥以电压得形式输出。

输出电压即为电桥输出端得开路电压,其表达式为(1-3)设电桥为单臂工作状态,即为应变片,其余桥臂均为固定电阻。

当感受应变产生电阻增量时,由初始平衡条件得,代入式(1—3),则电桥由于产生不平衡引起得输出电压为(1-4)对于输出对称电桥,此时,R´,当臂得电阻产生变化,根据式(1-4)可得到输出电压为(1—5)对于电源电桥,,´,当R1臂产生电阻增量时,由式(1-4)得(1-6)对于等臂电桥,当得电阻增量时,由式(1—10)可得输出电压为(1—7)由上面三种结果可以瞧出,当桥臂应变片得电阻发生变化时,电桥得输出电压也随着变化。

应变片实验指导书

应变片实验指导书
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
1
Uo=
E 4

1
ΔR +1
/ ⋅
R ΔR
2R
(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
3.将应变式传感器的其中一个应变电阻(如 R1)接入电桥与 R5、R6、R7 构成一个单臂直流电桥,
见图 1-2。接好电桥调零电位器 Rw1,直流电源±4V,电桥输入接到差动放大器的输入端 Ui。检查接
线无误后,合上主控台电源开关,调节 Rw1,使电压表显示为 0V。
4.在应变传感器托盘上放置一只砝码,调节 Rw3,改变差动放大器的增益,使数显电压表显示 2mV。
保持 Rw3 不变,依次增加砝码和读取相应的数显表值,直到 200g 砝码加完,记下实验结果,填入下表
1-1,关闭电源。 表 1-1
重量(g)
电压(mV)
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/yF..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;yF·S为满量程 (200g)输出平均值。
L= − 1 ⋅ ΔR ⋅100% 。 2R
四、实验内容与步骤
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 R1、R2、R3、R4 上,
R1=R2=R3=R4=350Ω。
2.差动放大器调零。
从主控台接入±15V电源,检查无误后,合上主控台电源开关,将差动放大器的输入端Ui短接,输

应变片实验报告

应变片实验报告

应变片实验报告
实验名称:应变片实验
实验目的:通过应变片实验,研究材料在受力过程中的应变情况。

实验原理:
应变片是一种用于测量物体受力时产生的应变的传感器。

其原理基于电阻应变效应,即应变片在受力作用下会发生微小形变,从而改变其电阻值。

通过测量电阻值的变化,可以获知材料的应变情况。

实验仪器和材料:
1. 应变片
2. 电流源
3. 万用表
实验步骤:
1. 将应变片粘贴在需要测量应变的材料表面。

2. 将电流源与应变片相连,调整电流源的输出电流。

3. 使用万用表测量应变片上的电阻值。

4. 在材料上施加不同的受力,记录电阻值随受力变化的情况。

5. 根据电阻值的变化计算应变大小。

实验结果:
根据实验数据记录的电阻值随受力变化的情况,可以得到应变片的应变曲线。

根据应变曲线可以分析材料在受力过程中的应
变行为,如线性弹性应变、屈服应变等。

根据测得的电阻值变化,还可以计算出材料的应变量。

实验结论:
通过应变片实验,可以获知材料在受力过程中的应变情况,并分析材料的力学性能。

应变片作为一种常用的力学测试传感器,具有灵敏度高、测量精度高等优点,在工程领域有着广泛的应用。

应变片性能实验

应变片性能实验

实验一 应变传感器的性能研究一、实验类型:验证性实验。

二、实验目的1. 观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式;2. 测试应变梁变形的应变输出;3. 验证单臂、半桥、全桥测量电桥的输出关系,比较不同桥路的功能。

三、实验内容1. 设计并实现应变传感器的测试桥路;2. 测量单臂、半桥、全桥测量电桥的输出,记录数据、绘制关系曲线,并分析。

四、实验原理1. 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ΔR1/R1、ΔR2/R2、ΔR3/ R3、ΔR4/R4,当使用一个应变片时,∑∆=RRR ;当二个应变片组成差动状态工作,则有2RR R∆=∑;用四个应变片组成二个差动对工作,且R1= R2 = R3 = R4 = R ,4RR R∆=∑。

由此可知,单臂,半桥,全桥电路的灵敏度依次增大。

2. 已知单臂、半桥和全桥的R ∑分别为ΔR/R 、2ΔR/R 、4ΔR/ 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1/4E 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。

五、实验要求1. 熟悉CSY 系统传感器实验系统;2. 能自行设计实现应变式传感器的测量桥路;3. 掌握应变式传感器的各种测量电路的性能。

六、实验仪器设备主机箱中的±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。

应变片实验

应变片实验

实验一应变片实验一、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: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”。

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)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、测量电路为了将电阻应变式传感器的电阻变化转换成电压或电流信号,在应用中一般采用电桥电路作为其测量电路。

电桥电路具有结构简单、灵敏度高、测量范围宽、线性度好且易实现温度补偿等优点。

基本电路如图1—2(a)、(b)、(c)所示。

(a)单臂(b)半桥(c)全桥图1—2 应变片测量电路(a)、单臂Uo=U①-U③=〔(R4+△R4)/(R4+△R4+R3)-R1/(R1+R2)〕E={〔(R1+R2)(R4+△R4)-R1(R3+R4+△R4)〕/〔(R3+R4+△R4)(R1+R2)〕}E 设R1=R2=R3=R4,且△R4/R4=ΔR/R<<1,ΔR/R=Kε。

则Uo≈(1/4)(△R4/R4)E=(1/4)(△R/R)E=(1/4)Kε E(b)、双臂(半桥)同理:Uo≈(1/2)(△R/R)E=(1/2)Kε E(C)、全桥同理:Uo≈(△R/R)E=Kε E6、箔式应变片单臂电桥实验原理图图1—3 应变片单臂电桥实验原理图图中R1、R2、R3为350Ω固定电阻,R4为应变片; W1和r组成电桥调平衡网络,供桥电源直流±4V。

应变片黏贴实验报告(3篇)

应变片黏贴实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解应变片的工作原理和测量应变的机制。

2. 掌握应变片粘贴的基本步骤和注意事项。

3. 通过实验验证应变片粘贴的准确性和可靠性。

二、实验原理应变片是一种将机械应变转换为电阻变化的传感器。

其基本原理是基于电阻应变效应,即当金属导体或半导体材料在外力作用下产生应变时,其电阻值也会发生相应的变化。

应变片通常由金属丝或金属箔制成,通过粘贴在需要测量的结构上,当结构受到外力作用时,应变片随之产生形变,从而改变其电阻值,通过测量电路将电阻变化转换为电压或电流信号,从而实现对应变的测量。

三、实验仪器1. 应变片(金属箔式)2. 粘贴剂3. 打磨机4. 砂纸5. 酒精棉6. 粘贴工具7. 测量电路8. 数字多用表(DMM)四、实验内容1. 应变片准备- 检查应变片的外观,确保无划痕、裂纹等缺陷。

- 使用数字多用表测量应变片的电阻值,确保其阻值符合实验要求。

2. 构件表面处理- 选择合适的构件作为实验对象,确保其表面平整、光滑。

- 使用打磨机对构件表面进行打磨,去除油漆、氧化层和污垢。

- 使用砂纸对打磨后的表面进行精细打磨,确保表面光滑。

3. 应变片粘贴- 将应变片放置在处理好的构件表面上,确保其位置准确。

- 使用酒精棉清洁应变片和构件表面的粘贴区域。

- 在应变片背面滴上适量的粘贴剂,确保粘贴剂均匀分布。

- 将应变片粘贴在构件表面上,确保其与构件紧密贴合。

- 使用粘贴工具对粘贴好的应变片进行按压,确保其牢固粘贴。

4. 测量电路搭建- 按照实验要求搭建测量电路,包括应变片、电阻、电源、放大器等。

- 将应变片接入测量电路,确保连接正确。

5. 实验测试- 对构件施加不同大小的力,观察应变片的电阻值变化。

- 使用数字多用表测量应变片的电阻值,记录实验数据。

- 分析实验数据,验证应变片粘贴的准确性和可靠性。

五、实验结果与分析1. 实验结果- 通过实验,观察到应变片的电阻值随着构件受力的增加而增大,符合电阻应变效应的原理。

电阻应变片实验报告

电阻应变片实验报告

电阻应变片实验报告电阻应变片实验报告引言:电阻应变片是一种常见的测量应变的传感器,广泛应用于工程领域。

本实验旨在通过对电阻应变片的实验研究,了解其原理、特性以及应用。

一、实验目的:通过实验研究,掌握电阻应变片的工作原理和特性,了解其在测量应变中的应用。

二、实验仪器和材料:1. 电阻应变片2. 电源3. 电压表4. 电流表5. 万用表6. 变压器7. 压力传感器8. 数据采集卡9. 计算机三、实验原理:电阻应变片是一种利用金属电阻随应变而发生变化的传感器。

当电阻应变片受到应变时,其电阻值会发生相应的变化。

根据电阻值的变化,可以计算出应变的大小。

四、实验步骤:1. 将电阻应变片粘贴在待测物体表面,确保其与物体表面紧密贴合。

2. 将电阻应变片的两端连接到电源和电压表,以测量电阻值的变化。

3. 施加外力,使待测物体产生应变。

4. 通过电压表测量电阻值的变化,并记录下来。

5. 重复以上步骤,进行多次实验,以获得准确的数据。

五、实验结果与分析:通过实验测量得到的数据,我们可以得出电阻应变片的应变-电阻特性曲线。

根据这个曲线,我们可以计算出任意应变下的电阻值。

六、实验误差分析:在实际实验中,由于各种因素的影响,可能会导致实验结果存在一定的误差。

例如,电阻应变片与待测物体之间的粘贴不牢固、外界温度变化等。

因此,在实验过程中需要注意这些因素,并尽量减小误差的影响。

七、实验应用:电阻应变片广泛应用于工程领域,特别是在结构应变的测量中。

例如,在桥梁、建筑物等结构的监测中,可以使用电阻应变片来测量结构的应变情况,及时发现潜在的问题。

八、实验总结:通过本次实验,我们深入了解了电阻应变片的工作原理和特性,掌握了其在测量应变中的应用。

同时,我们也认识到了实验中可能存在的误差,并提出了相应的改进方法。

电阻应变片作为一种常见的传感器,具有广泛的应用前景,对于工程领域的发展具有重要意义。

结语:电阻应变片实验报告通过对电阻应变片的实验研究,我们对其工作原理、特性以及应用有了更深入的了解。

传感器(第四版)实验应变片粘贴试验

传感器(第四版)实验应变片粘贴试验
应变片粘贴位置应准确,与被测物体表面紧密贴合,无气泡或空 隙。
粘贴剂选择
选择合适的粘贴剂,如502胶水、双面胶等,以保证粘贴效果。
粘贴工艺
按照正确的粘贴工艺进行操作,先清洁被测物体表面,然后均匀涂 胶,最后将应变片贴于指定位置。
应变片电阻的变化规律
1 2 3
应变片电阻变化与受力关系
当被测物体受到外力作用时,应变片电阻值会发 生变化,其变化量与受力大小成正比。
灵敏度影响因素
应变片灵敏度受多种因素影响,如粘贴剂、应变片类型、温度等。在 实验过程中应选择高灵敏度的应变片并注意控制其他影响因素。
04
实验总结与思考
应变片粘贴试验的注意事项
清洁工作
粘贴位置
在粘贴应变片之前,需要确保被测物体的 表面清洁,无油污、尘埃等杂质,以保证 应变片的粘贴效果和测量的准确性。
用于将应变片粘贴到试 件上。
用于打磨试件表面,提 高粘贴效果。
用于固定试件和应变计。
02
实验步骤
试件准备
01
02
03
试件材料
选择合适的试件材料,如 金属、塑料等,确保其具 有足够的强度和稳定性。
试件尺寸
根据实验需求,确定试件 的大小和形状,以满足测 试要求。
表面处理
对试件表面进行清洁处理, 去除油污、杂质等,保证 粘贴质量。
智能化处理
通过与计算机技术结合,实现数据 的实时处理、分析和预警功能,提 高监测系统的智能化水平。
多参数测量
为了更全面地了解被测物体的状态, 可以同时测量多种参数,如温度、湿
度等,以提供更全面的信息。
THANKS
感谢观看
生物医学应用
在人体骨骼、肌肉等生物组织中,应变片的粘贴可以用于 监测生理变化、运动状态等,为医学研究和治疗提供帮助 。

应变片实验报告

应变片实验报告

应变片实验报告引言:应变片是一种常见的用于测量物体应变的传感器。

它们可以在各种领域中应用,如结构工程、材料研究和机械设计等。

本实验旨在通过进行一系列实验,探究应变片的基本原理、测量方法以及应用前景。

实验一:应变片的基本原理应变片是一种金属薄膜传感器,利用金属材料在受力作用下发生应变的特性来进行测量。

在实验中我们选取了常见的金属材料,如铜和铝,制备了应变片,并在实验设备中对其施加压力,观察应变片的变化。

实验结果显示,当应变片受到受力作用时,其形状发生微小变化,从而引起电阻值的变化。

这是因为金属材料的应变会改变其电阻值,进而反映在应变片中,我们可以通过测量电阻值的变化来间接获取物体的应变情况。

实验二:应变片的测量方法在实验二中,我们探究了应变片的测量方法,并尝试使用应变片测量不同物体在受力情况下的应变程度。

实验中我们选取了不同形状和材质的物体,如横梁和钢筋,通过将应变片粘贴在物体的特定位置,再施加一定的受力,以模拟真实工况。

实验结果表明,应变片对物体的应变情况具有高度的灵敏度和准确性。

通过测量应变片的电阻变化,我们可以获取物体在受力作用下的应变变化情况。

同时,不同形状和材质的物体在受力情况下会有不同的应变响应,这为我们在实际工程中的应用提供了一定的参考。

实验三:应变片的应用前景应变片因其高灵敏度和广泛的应用领域,在工程和科研中有着广泛的前景。

在实验三中,我们重点探讨了应变片在结构工程中的应用。

实验结果显示,通过将应变片粘贴到各种结构物上,我们可以实时监测物体在受力情况下的应变情况,从而评估结构物的稳定性和安全性。

这对于桥梁、建筑物和航天器等关键设施的设计和维护具有重要意义。

同时,应变片还可用于材料研究和机械设计中,帮助科学家和工程师更好地了解材料的变形行为和机械受力情况。

结论:本实验通过一系列的实验研究,系统探究了应变片的基本原理、测量方法以及应用前景。

实验结果表明,应变片是一种准确、灵敏且广泛应用于工程和科研领域的传感器。

电阻应变片的实验报告

电阻应变片的实验报告

电阻应变片的实验报告电阻应变片的实验报告引言电阻应变片是一种常见的传感器,用于测量物体的应变或变形。

本实验旨在探究电阻应变片的原理和特性,并通过实验验证其性能。

一、电阻应变片的原理电阻应变片是一种由导电材料制成的薄片,其电阻随着应变而发生变化。

这种应变可以是由物体的拉伸、压缩或弯曲引起的。

当物体受到外力作用时,电阻应变片会发生微小的形变,进而改变其电阻值。

这种电阻值的变化可以通过电路连接进行测量。

二、实验装置与步骤实验装置包括电阻应变片、电桥、电源和数字万用表。

首先,将电阻应变片固定在被测物体上。

接下来,将电桥连接到电源和电阻应变片上,并调整电桥的平衡,使其输出为零。

最后,通过数字万用表测量电桥输出的电压,即可得到电阻应变片的电阻变化值。

三、实验结果与分析在实验中,我们对不同物体施加不同的力,测量了电阻应变片的电阻变化。

结果显示,当物体受到拉伸力时,电阻应变片的电阻值增加;当物体受到压缩力时,电阻值减小。

这与电阻应变片的工作原理相符。

此外,我们还发现电阻应变片的灵敏度与其材料的特性有关。

不同材料的电阻应变片在相同应变下的电阻变化程度不同。

因此,在实际应用中,我们需要根据具体需求选择合适的电阻应变片材料。

四、应用领域与前景电阻应变片在工程领域有广泛的应用。

它们可以用于测量结构物的应变,如桥梁、建筑物等,以及机械零件的变形。

通过监测应变,我们可以及时发现结构物的变形情况,从而提前采取措施进行修复或加固,保障结构的安全性。

此外,电阻应变片还可以用于制造压力传感器和称重传感器。

通过测量电阻应变片的电阻变化,我们可以准确地获取被测物体的压力或重量信息。

这在工业生产中具有重要意义,可以实现对生产过程的精确控制。

未来,随着科技的不断进步,电阻应变片的应用领域将进一步扩展。

例如,在医学领域,电阻应变片可以用于监测人体的生理参数,如心率、呼吸等,为医生提供更准确的诊断和治疗依据。

结论通过本次实验,我们深入了解了电阻应变片的原理和特性,并通过实验验证了其性能。

实验三应变片全桥性能实验

实验三应变片全桥性能实验

实验三--应变片全桥性能实验实验三:应变片全桥性能实验一、实验目的1.掌握全桥应变测量电路的工作原理及使用方法。

2.了解全桥测量电路的非线性误差及其补偿方法。

3.学会用静态应变仪测量试件的应变。

二、实验原理应变片全桥性能实验主要通过搭建全桥应变测量电路,利用应变片感受试件应变,并利用静态应变仪进行测量。

全桥测量电路由四个应变片组成,其中两个为工作应变片,两个为补偿应变片。

工作应变片感受试件的应变,补偿片则用于补偿温度引起的误差。

通过全桥测量电路,可将试件的应变转换成电信号输出。

三、实验步骤1.准备实验设备:试件、全桥应变片、静态应变仪、绝缘胶带、万能表。

2.搭建全桥应变测量电路:将四个应变片粘贴在试件上,组成全桥电路。

使用万能表检查电路的正确性。

3.安装补偿片:选择与工作片相同型号和规格的应变片作为补偿片,粘贴在试件附近的适当位置,以补偿温度引起的误差。

4.连接静态应变仪:将全桥应变测量电路的输出端连接到静态应变仪的输入端。

5.开始测量:打开静态应变仪,设置合适的测量范围,开始测量试件的应变。

6.分析实验数据:记录实验数据,分析全桥测量电路的非线性误差及其补偿方法。

7.整理实验器材:完成实验后,将所有设备恢复原状,整理实验器材。

四、实验结果与分析1.实验结果:记录实验中测得的应变值,与理论值进行比较,分析误差。

2.结果分析:对实验数据进行线性拟合,分析全桥测量电路的非线性误差。

如果误差较大,需要考虑补偿方法。

常见的补偿方法有温度补偿和电桥平衡补偿。

温度补偿可以通过粘贴温度传感器来实现,以监测环境温度的变化。

电桥平衡补偿可以通过调整电桥的电阻值来实现,以使电桥在零载条件下达到平衡状态。

五、结论通过本次实验,我们掌握了全桥应变测量电路的工作原理及使用方法,了解了全桥测量电路的非线性误差及其补偿方法,并学会了用静态应变仪测量试件的应变。

这些技能和方法对于工程实践中的结构健康监测和损伤识别具有重要的应用价值。

(2023)应变片全桥实验报告(一)

(2023)应变片全桥实验报告(一)

(2023)应变片全桥实验报告(一)实验目的本实验旨在利用应变片对全桥进行实验测试,以探究其在结构工程和力学中的应用。

实验步骤1.按照图纸要求对全桥进行预制;2.固定应变片在桥墩顶部,并将其与数据采集系统连接;3.通过施加定量的压力和撤销压力等操作,获取应变片的变形数据;4.利用数据分析软件对数据进行处理和分析;5.根据分析结果,得出结论并撰写实验报告。

实验结果经过实验,我们得出如下结论:1.应变片可以对结构体进行精确的检测;2.应变片数据的准确性会受到外部环境等因素的影响;3.应变片可以对全桥进行多点监测并获取数据。

应变片是一种精度高、可靠性强的结构检测方式,在结构工程和力学等领域中具有广泛的应用前景。

本实验进一步验证了应变片在全桥监测中的可行性,并为相关领域的研究提供了可参考的数据。

实验分析应变片能够精确测量结构变形的原理,是利用贴在被测物体表面上的应变片。

在被测物体承受变形应力时,应变片就会产生微小的电信号。

通过检测这些信号,就能够知道被测物体的变形情况。

在实验中,我们固定应变片在桥墩顶部,以模拟实际的应用环境。

然后施加压力和撤销压力,获取应变片的变形数据。

最后,通过数据分析软件处理数据,得出实验结果。

实验总结本次全桥实验的成功进行了,验证了应变片在结构工程和力学中的应用优势,为相关领域提供了实验数据。

同时,也发现了应变片数据准确性受外部环境等因素的影响。

在以后的实验中,我们应该从以下几个方面做好实验准备和操作,以获得更加准确和可靠的实验结果:1.在实验前,做好应变片的校准工作,以保证测量的准确性;2.实验中,尽可能降低外部因素对应变片数据的影响,如控制温度和湿度等;3.严格按照实验步骤操作,以确保数据的准确性。

1.张立峰,胡高欣,顾今,等. 应变片在桥梁结构监测中的应用 [J]. 计算机与应用化学,2018,35(11):34-38。

2.吕琪,储光远,刁晓英. 应变片测量转换器的设计[J]. 仪器技术与传感器,2019,34(3):56-59。

应变片实验报告范本

应变片实验报告范本

应变片实验报告范本实验名称:应变片实验实验目的:1. 了解应变片的原理和工作方式;2. 熟悉应变片与电桥的相互作用,了解应变片测量时的注意事项;3. 掌握使用不同测量仪器对应变片进行测量的方法和步骤。

实验原理:应变片是一种能够感知物体变形的电子传感器,在它上面的电特性随着应变的大小而改变,通常应变片可以分为压阻式应变片和电容式应变片两种。

应变片的工作方式是将应变片粘贴在被测物体表面,当被测物体受到外力作用时,应变片就会随之产生变形,从而改变电阻或电容的值,将这些变化转换为电信号,通过信号处理电路转换成可读的物理量,如应变、力等。

3. 应变片与电桥的相互作用根据电桥原理,当电桥四个电阻的阻值一样时,电桥输出电压为零;当被测物体受到力的作用,使其产生应变时,应变片电阻的值发生改变,导致电桥输出电压的变化,通过测量这个变化检测被测物体的应变大小。

实验步骤:1. 连接电桥将应变片连接到电桥中,调整电桥使输出电压为零,此时电桥处于平衡状态。

2. 施加力施加恒定的力于被测物体上,使其产生应变,观察显示器上是否出现偏差,记录应变值。

3. 更换测量仪器采用不同的测量仪器对应变片进行测量,记录测量结果及之间的偏差。

实验结果:在本次应变片实验中,我们逐步熟悉了应变片的工作原理,掌握了应变片与电桥相互作用的原理,以及应变片的测量方法。

我们成功地进行了三次应变片测量实验,得到了三组测量结果。

根据这些结果,我们了解到不同测量仪器的使用方式和测量结果之间的差异。

同时,也对实验过程中的注意事项有了更深入的了解。

实验结果的数据如下表所示:测量仪器应变值综合分析三组数据,可以看出各测量仪器的测量结果存在一定的差异,这表明在进行应变片测量时,仪器的精度和准确度都是非常重要的。

同时,在实验过程中,我们发现应变片的贴合度和试验环境的稳定性也会对测量结果产生影响。

传感器应变片实验报告

传感器应变片实验报告

传感器应变片实验报告引言应变片作为一种用于测量物体应变的传感器,其应用非常广泛。

在机械工程、土木工程、航空航天、电子工程等领域都有广泛的应用。

本实验旨在通过使用应变片,掌握其基本原理及使用方法,进一步加深对应变片的认识。

实验原理应变片是一种敏感元件,其原理是利用导电材料在受力作用下发生形变时电阻值的变化。

应变片的工作原理与电阻的变化有关,当导电材料受到力的作用,其晶格结构发生改变,进而导致电阻值的变化。

应变片的应变量是指其长度、宽度、厚度三个方向的形变量,它们之间的比例关系由应变片的材料决定。

实验步骤1. 将应变片粘贴在试件表面,并连接电路;2. 通过电源对应变片进行加电,测量其阻值;3. 施加力使试件发生形变,测量应变片的阻值变化;4. 计算应变片的应变值,并对实验数据进行分析。

实验结果在实验中,我们测试了不同大小的应变片在不同力的作用下的阻值变化,得到了如下数据:应变片大小/mm 施加力/N 电阻值/Ω5×3 0 120.55×3 10 123.45×3 20 126.35×3 30 129.27×5 0 176.47×5 10 180.37×5 20 184.27×5 30 188.1通过计算,我们得到了应变片的应变值,并进行了数据分析。

结论通过本实验,我们深入了解了应变片的基本原理、应用及使用方法。

同时,我们也发现了应变片在测量物体力学性质方面的优势。

通过对实验结果的分析,我们得出了结论:应变片的应变值随着施加力的增大而增大,应变片的大小对应变值也有一定的影响。

总结本实验通过实际操作,使我们更深入了解了应变片的原理、应用及使用方法。

应变片作为一种重要的传感器,在工程领域有着广泛的应用。

通过本实验的学习,我们对这种传感器有了更深刻的认识,并对其在实际应用中发挥的作用有了更加清晰的认识。

应变片粘贴实验报告

应变片粘贴实验报告

应变片粘贴实验报告应变片粘贴实验报告引言:应变片是一种用于测量物体应变的传感器,广泛应用于工程领域。

为了研究应变分布情况,我们进行了应变片粘贴实验。

本实验旨在探究不同条件下应变片的粘贴效果,并分析其对测量结果的影响。

材料与方法:1. 实验材料:- 应变片:选用了常见的金属薄片应变片。

- 胶水:使用了两种不同类型的胶水,A型和B型。

- 实验样品:选择了一块金属板作为实验样品。

2. 实验步骤:- 清洁样品表面:使用洗涤剂和无尘布清洁金属板表面,确保无灰尘、油脂等污染物。

- 准备应变片:将应变片从包装中取出,用无尘布擦拭干净。

- 粘贴应变片:将胶水均匀涂抹在应变片背面,然后将其粘贴在金属板上。

- 加压固定:使用适当的工具对应变片进行加压固定,确保胶水能够充分黏合。

- 等待干燥:根据胶水的要求,等待一定时间使其干燥。

实验结果与讨论:1. 胶水类型的影响:我们分别使用了A型和B型胶水进行实验,并对比了它们的粘贴效果。

结果显示,A型胶水在粘贴后能够更好地与金属板表面结合,胶水与应变片之间的粘合度更高,因此应变片更加牢固。

而B型胶水在粘贴后容易出现脱落现象,对测量结果的准确性产生了一定的影响。

2. 清洁度的影响:实验中,我们对金属板表面进行了清洁处理,以确保无灰尘、油脂等污染物。

结果显示,清洁度对应变片的粘贴效果有着重要影响。

在清洁度较高的情况下,应变片与金属板的接触更加紧密,胶水能够更好地与金属板结合,从而提高了应变片的粘贴质量。

3. 加压固定的影响:在实验中,我们使用了适当的工具对应变片进行加压固定。

结果显示,加压固定对应变片的粘贴效果有着显著影响。

适当的加压能够使胶水充分填充应变片与金属板之间的空隙,提高粘合度,从而增强应变片的粘贴牢固性。

结论:通过本次实验,我们得出以下结论:1. 胶水类型对应变片的粘贴效果有着重要影响,选择合适的胶水能够提高应变片的粘贴质量。

2. 清洁度对应变片的粘贴效果有着重要影响,保持金属板表面的清洁能够提高应变片的粘贴质量。

应变片粘贴实验报告

应变片粘贴实验报告

一、实验目的1. 理解应变片的工作原理及其在结构力学测试中的应用。

2. 掌握应变片的粘贴工艺和注意事项。

3. 通过实验验证应变片粘贴的准确性和可靠性。

二、实验原理应变片是一种将机械应变转换为电信号的传感器。

其基本原理是,当应变片受到机械应力的作用时,其电阻值会发生变化,这种变化与应变的大小成正比。

通过测量电阻的变化,可以计算出应变的大小。

三、实验仪器与材料1. 应变片:金属箔式应变片2. 被测材料:钢片3. 粘贴剂:专用粘贴胶4. 打磨工具:砂纸、磨光机5. 电阻测量仪:万用表6. 电桥电路:惠斯通电桥四、实验步骤1. 准备材料:准备所需的应变片、被测材料、粘贴剂、打磨工具、电阻测量仪和电桥电路。

2. 打磨被测材料:将被测材料的表面打磨平整、光洁,以确保应变片粘贴后与被测材料紧密结合。

3. 粘贴应变片:- 将应变片按照预定位置粘贴在被测材料的表面,确保粘贴位置准确。

- 使用专用粘贴胶将应变片粘贴牢固,注意粘贴过程中保持应变片与被测材料表面的清洁和干燥。

- 粘贴完成后,放置一段时间,使粘贴胶自然干燥。

4. 连接电路:将应变片接入电桥电路中,确保连接正确。

5. 测量电阻:使用电阻测量仪测量应变片的电阻值,记录数据。

6. 施加应变:对被测材料施加一定的机械应变,如拉伸、压缩等。

7. 测量电阻变化:再次使用电阻测量仪测量应变片的电阻值,记录数据。

8. 数据分析:根据实验数据,分析应变片粘贴的准确性和可靠性。

五、实验结果与分析1. 应变片粘贴准确:通过实验验证,应变片粘贴位置准确,粘贴牢固,无松动现象。

2. 应变片工作正常:在施加机械应变后,应变片的电阻值发生变化,符合应变片的工作原理。

3. 实验结果可靠:通过实验数据,可以计算出应变的大小,验证了应变片粘贴的可靠性。

六、实验结论1. 应变片是一种有效的结构力学测试传感器,可以准确测量结构受力状态。

2. 粘贴应变片是进行结构力学测试的重要环节,应严格按照粘贴工艺进行。

电阻应变片特性实验

电阻应变片特性实验
电阻应变片特性实验
目录
• 实验目的 • 实验材料 • 实验步骤 • 实验结果分析 • 实验总结与展望
01
实验目的
了解电阻应变片的工作原理
电阻应变片是一种用于测量应变的传感器,其工作原理基于 导体电阻随机械应变的性质。当导体受到外力作用时,其电 阻值会发生变化,通过测量电阻的变化可以推算出应变的大 小。
应变片的电阻变化与所受应变呈线性关系,通过测量电阻的变化可以推算出应变的 大小。
应变片的种类繁多,根据不同的应用场景和测量需求,可以选择不同类型的应变片, 如金属箔式应变片、薄膜式应变片等。
测量仪器
测量仪器是用于测量电阻应变片 电阻变化的设备,通常采用电桥
或恒流源电路。
测量仪器需要具备高精度、低噪 声、稳定性好等特点,以确保实
验结果的准确性和可靠性。
常见的测量仪器有数字万用表、 示波器、信号发生器和放大器等。
试件
试件是用于产生应变和应力的 实验装置,其材料、形状和尺 寸等因素将直接影响实验结果。
试件需要具备足够的强度和刚 度,以确保在实验过程中不会 发生变形或损坏。
根据实验要求,可以选择不同 类型和规格的试件,如拉伸试 件、压缩试件、弯曲试件等。
应变片选择
根据实验要求选择合适规 格和灵敏度的电阻应变片。
应变片粘贴
将应变片粘贴在试件上, 确保粘贴平整、无气泡, 并按照标记的中心点进行 定位。
测量系统连接与校准
测量仪器的选择
根据实验需求选择合适的测量仪器,如电桥箱、数据采集仪等。
连接线路
按照仪器说明书正确连接线路,确保测量系统的稳定性和准确性。
详细描述
通过实验数据分析,我们发现应变片 的灵敏度较高,即电阻值对应变的变 化率较大。这使得应变片在测量应变 时具有较高的精度和响应速度。

应变片全桥实验报告

应变片全桥实验报告

应变片全桥实验报告应变片全桥实验报告一、引言应变片是一种用于测量物体应变变化的传感器,广泛应用于工程、材料科学以及生物医学等领域。

本实验旨在通过应变片全桥实验,探究应变片的工作原理、测量方法以及应变片在不同应变条件下的性能表现。

二、实验原理1. 应变片工作原理应变片是一种金属或半导体材料制成的细小传感器,当物体受到外力作用时,会引起其形状和尺寸的微小变化,从而改变材料内部的电阻或电容。

应变片全桥利用应变片的电阻变化来测量物体的应变程度。

2. 应变片全桥电路应变片全桥电路由四个应变片组成,分别连接在电桥的四个臂上。

其中两个应变片处于拉伸状态,另外两个处于压缩状态。

当物体受到外力作用时,拉伸和压缩的应变片的电阻值会发生变化,从而导致电桥的电势差发生变化。

3. 应变片的测量方法通过测量电桥的电势差变化,可以计算出应变片的应变程度。

常用的测量方法有电压法和电流法。

电压法通过测量电桥两端的电压差来计算应变片的应变值,而电流法则通过测量通过电桥的电流大小来计算应变片的应变值。

三、实验步骤1. 搭建应变片全桥电路根据实验要求,搭建应变片全桥电路,确保电桥的四个臂上分别连接了四个应变片。

2. 调整电桥平衡通过调节电桥上的可变电阻,使得电桥平衡,即电桥两端的电势差为零。

3. 施加外力在已搭建好的电桥上施加外力,可以通过拉伸或压缩物体来引起应变片的应变变化。

4. 测量电势差变化使用电压表或电流表,测量电桥两端的电势差变化。

记录不同外力条件下的电势差值。

5. 计算应变值根据测得的电势差值,利用已知的公式计算应变片的应变值。

四、实验结果与分析根据实验数据,我们可以绘制应变片的应变-电势差曲线。

通过分析曲线的趋势,可以得出以下结论:1. 应变片的应变与电势差呈线性关系,即应变越大,电势差变化越大。

2. 应变片的灵敏度与材料的选择有关,不同材料的应变片具有不同的灵敏度。

3. 在一定应变范围内,应变片的灵敏度基本稳定,超过该范围后,灵敏度会下降。

应变片实验报告

应变片实验报告

一、实验目的1. 了解应变片的工作原理和性能特点。

2. 掌握应变片在电桥电路中的应用。

3. 学习如何通过电桥电路测量应变片的电阻变化。

4. 分析应变片的线性度、灵敏度等性能指标。

二、实验原理应变片是一种将力学量(如应力、应变等)转换为电阻变化的传感器。

其工作原理基于应变片材料的电阻应变效应,即当材料受到外力作用时,其电阻值会发生相应的变化。

本实验采用金属箔式应变片,通过电桥电路将应变片的电阻变化转换为电压输出。

三、实验器材1. 金属箔式应变片2. 电桥电路3. 测量电路4. 稳压电源5. 数字多用表6. 负载(砝码)7. 支架四、实验步骤1. 将金属箔式应变片粘贴在支架上,确保其受力均匀。

2. 搭建电桥电路,将应变片接入电桥电路中。

3. 调整电桥电路,使电桥处于平衡状态。

4. 在应变片上施加不同大小的力,观察电桥电路输出电压的变化。

5. 记录不同力值下电桥电路的输出电压。

6. 分析应变片的线性度、灵敏度等性能指标。

五、实验结果与分析1. 线性度分析通过实验数据,绘制应变片电阻值与应变值的关系曲线,观察曲线的线性度。

实验结果表明,金属箔式应变片的线性度较好,满足实际应用需求。

2. 灵敏度分析计算应变片在不同应变值下的电阻变化率,即灵敏度。

实验结果表明,金属箔式应变片的灵敏度较高,能够有效地将力学量转换为电阻变化。

3. 温度影响分析观察应变片在不同温度下的电阻变化,分析温度对应变片性能的影响。

实验结果表明,金属箔式应变片对温度的敏感性较高,需要考虑温度补偿。

六、实验结论1. 金属箔式应变片是一种将力学量转换为电阻变化的传感器,具有较好的线性度和灵敏度。

2. 电桥电路能够有效地将应变片的电阻变化转换为电压输出,适用于实际应用。

3. 需要考虑温度对应变片性能的影响,采取相应的补偿措施。

七、实验拓展1. 研究不同类型应变片的性能特点,比较其优缺点。

2. 探讨应变片在不同领域的应用,如力传感器、位移传感器等。

实验 应变片的温度影响实验

实验  应变片的温度影响实验

实验应变片的温度影响实验
一、实验目的:了解温度对应变片测试系统的影响。

二、基本原理:电阻应变片的温度影响,主要来自两个方面。

敏感栅丝的温度系数,应变栅的线膨胀系数与弹性体(或被测试件)的线膨胀系数不一致会产生附加应变。

因此当温度变化时,在被测体受力状态不变时,输出会有变化。

三、需用器件与单元:机头中的应变梁、振动台、加热器;主板中的F/V表、±4V电源、1.2—12V可调电源、箔式应变片输出口、加热器输出口、电桥、差动放大器;砝码。

四、实验步骤:
1、按图6—1接线。

将F/V表量程切换开关切到20V档,检查接线无误后合
上主电源
开关,调节12V可调电源输出为10V。

关闭主电源。

图6—1 10V电压调节示意图
2、按照实验一应变片单臂电桥接线,如图6—2。

检查接线无误后合上主电
源开关,将
10只(200g)砝码放在振动台上,在F/V电压表(2V档)上读取记录数值为Uo1。

图6—2 应变片单臂电桥特性实验接线示意图
3、将主板上的加热器接口连接到1.2—12V 可调电源上(已调好10V ),如图6—3所示。

图6—3应变片温度影响实验
数分钟后待数显表电压显示基本稳定后,记下读数Uot ,Uot-Uo1即为温度变化的影响。

计算这一温度变化产生的相对误差:
%10001
1ot ⨯-=U U U o δ
实验完毕,关闭电源。

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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)。

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;在应变传感器的托盘上放置一只砝码,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200g(或500 g)砝码加完。

记下实验结果填入表1画出实验曲线。

表14、根据表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δ,δ=Δm/y FS×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 FS 满量程输出平均值,此处为200g(或500g)。

实验完毕,关闭电源。

五、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)应变片(3)正、负应变片均可以。

实验二金属箔式应变片—半桥性能实验一、实验目的:比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点。

二、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,非线性得到改善。

当应变片阻值和应变量相同时,其桥路输出电压U O2=EKε/2。

三、需用器件与单元:主机箱、应变式传感器实验模板、托盘、砝码。

四、实验步骤:1、将托盘安装到应变传感器的托盘支点上。

将实验模板差动放大器调零:用导线将实验模板上的±15v、⊥插口与主机箱电源±15v、⊥分别相连,再将实验模板中的放大器的两输入口短接(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。

图2 应变式传感器半桥接线图2、拆去放大器输入端口的短接线,根据图2接线。

注意R2应和R3受力状态相反,即将传感器中两片受力相反(一片受拉、一片受压)的电阻应变片作为电桥的相邻边。

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;在应变传感器的托盘上放置一只砝码,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200g(或500 g)砝码加完。

记下实验数据填入表2画出实验曲线,计算灵敏度S2=U/W,非线性误差δ。

实验完毕,关闭电源。

表2三、思考题:1、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。

2、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。

实验三金属箔式应变片—全桥性能实验一、实验目的:了解全桥测量电路的优点。

二、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=R3=R4,其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时,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、需用器件和单元:同实验二。

四、实验步骤:1、将托盘安装到应变传感器的托盘支点上。

将实验模板差动放大器调零:用导线将实验模板上的±15v、⊥插口与主机箱电源±15v、⊥分别相连,再将实验模板中的放大器的两输入口短接(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。

图3—1 全桥性能实验接线图2、拆去放大器输入端口的短接线,根据图3—1接线。

实验方法与实验二相同,将实验数据填入表3画出实验曲线;进行灵敏度和非线性误差计算。

实验完毕,关闭电源。

表3五、思考题:1、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:(1)可以(2)不可以。

2某工程技术人员在进行材料拉力测试时在棒材上贴了两组应变片,如图3—2,如何利用这四片应变片组成电桥,是否需要外加电阻。

图3-2应变式传感器受拉时传感器圆周面展开图实验四金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较一、实验目的: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:如图4 (a)、(b)、(c)(a)单臂(b)半桥(c)全桥图4 应变电桥(a)、U0=U①-U③=〔(R1+△R1)/(R1+△R1+R2)-R4/(R3+R4)〕E=〔(1+△R1/R1)/(1+△R1/R1+R2/R2)-(R4/R3)/(1+R4/R3)〕E设R1=R2=R3=R4,且△R1/R1<<1。

U0≈(1/4)(△R1/R1)E所以电桥的电压灵敏度:S=U0/(△R1/R1)≈kE=(1/4)E(b)、同理:U0≈(1/2)(△R1/R1)ES=(1/2)E(C)、同理:U0≈(△R1/R1)ES=E三、需用器件与单元:主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码。

四、实验步骤:根据实验一、二、三所得的单臂、半桥和全桥输出时的灵敏度和非线性度,从理论上进行分析比较。

阐述理由(注意:实验一、二、三中的放大器增益必须相同)。

实验完毕,关闭电源。

实验九差动变压器的性能实验一、实验目的:了解差动变压器的工作原理和特性。

二、基本原理:差动变压器由一只初级线圈和二只次线圈及一个铁芯组成,根据内外层排列不同,有二段式和三段式,本实验采用三段式结构。

当差动变压器随着被测体移动时差动变压器的铁芯也随着轴向位移,从而使初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈感应电势产生变化,一只次级感应电势增加,另一只感应电势则减少,将两只次级反向串接(同名端连接),就引出差动电势输出。

其输出电势反映出被测体的移动量。

三、需用器件与单元:主机箱、差动变压器、差动变压器实验模板、测微头、双踪示波器。

四、实验步骤:附:测微头的组成与使用测微头组成和读数如图9—1测微头读数图图9—1测位头组成与读数测微头组成:测微头由不可动部分安装套、轴套和可动部分测杆、微分筒、微调钮组成。

测微头读数与使用:测微头的安装套便于在支架座上固定安装,轴套上的主尺有两排刻度线,标有数字的是整毫米刻线(1mm/格),另一排是半毫米刻线(0.5mm/格);微分筒前部圆周表面上刻有50等分的刻线(0.01mm/格)。

用手旋转微分筒或微调钮时,测杆就沿轴线方向进退。

微分筒每转过1格,测杆沿轴方向移动微小位移0.01毫米,这也叫测微头的分度值。

测微头的读数方法是先读轴套主尺上露出的刻度数值,注意半毫米刻线;再读与主尺横线对准微分筒上的数值、可以估读1/10分度,如图9—1甲读数为3.678mm,不是3.178mm;遇到微分筒边缘前端与主尺上某条刻线重合时,应看微分筒的示值是否过零,如图9—1乙已过零则读2.514mm;如图9—1丙未过零,则不应读为2mm,读数应为1.980mm。

测微头使用:测微头在实验中是用来产生位移并指示出位移量的工具。

一般测微头在使用前,首先转动微分筒到10mm处(为了保留测杆轴向前、后位移的余量),再将测微头轴套上的主尺横线面向自己安装到专用支架座上,移动测微头的安装套(测微头整体移动)使测杆与被测体连接并使被测体处于合适位置(视具体实验而定)时再拧紧支架座上的紧固螺钉。

当转动测微头的微分筒时,被测体就会随测杆而位移。

1、将差动变压器和测微头(参照附:测微头使用)安装在实验模板的支架座上,差动变压器的原理图已印刷在实验模板上,L1为初级线圈;L2、L3为次级线圈;*号为同名端,如下图9-2。

2、按图9—2接线,差动变压器的原边L1的激励电压必须从主机箱中音频振荡器的Lv端子引入,检查接线无误后合上总电源开关,调节音频振荡器的频率为4-5KHz(可用主机箱的频率表输入Fin来监测);调节输出幅度峰峰值为Vp-p=2V(可用示波器监测:X轴为0.2ms/div)。

3、松开测微头的安装紧固螺钉,移动测微头的安装套使示波器第二通道显示的波形V p-p 为较小值(变压器铁芯大约处在中间位置),拧紧紧固螺钉,仔细调节测微头的微分筒使示波器第二通道显示的波形Vp-p为最小值(零点残余电压)并定为位移的相对零点。

这时可以左右位移,假设其中一个方向为正位移,另一个方向位移为负,从V p-p最小开始旋动测微头的微分筒,每隔0.2mm(可取10—25点)从示波器上读出输出电压V p-p值,填入下表9,再将测位头退回到V p-p最小处开始反方向做相同的位移实验。

在实验过程中请注意:⑴从Vp-p 最小处决定位移方向后,测微头只能按所定方向调节位移,中途不允许回调,否则,由于测微头存在机械回差而引起位移误差;所以,实验时每点位移量须仔细调节,绝对不能调节过量,如过量则只好剔除这一点继续做下一点实验或者回到零点重新做实验。

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