传感器实验报告

实验一金属箔式应变片――单臂电桥性能实验四、实验结果：

表

由表1可得出：计算系统灵敏度S＝ΔU/ΔW=g;

非线性误差δ=Δm/y FS ×100％=40%

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。

答：正、负应变片都可以，因为正负对单臂电桥的传感器特性无影响

总结：由图可知，单臂电桥理想下是线性的，但实际存在非线性误差。

实验二金属箔式应变片—半桥性能实验

五：实验结果：

重量（g）020406080100120140160180200电压（mv）09182837475666758594

2040608010020

40

60

80

100

120

140

160

180

200

灵敏度S ＝U ／W=g ，非线性误差δ=94=%

六思考题：

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。 答：应放在邻边。

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。 答：因为电桥原理上存在非线性误差。

总结：由图可知，半桥的传感器特性曲线非线性得到了改善，电桥输出灵敏度提高。

实验三 金属箔式应变片—全桥性能实验

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。

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。五：实验结果：

5010015020020

40

60

80

100

120

140

160

180

200

灵敏度S ＝U ／W=g ，非线性误差δ=166=%

六、思考题：

1、测量中，当两组对边（R 1 、R 3 为对边）电阻值R 相同时，即R 1 ＝R 3 ，R 2 ＝R 4 ，而R 1 ≠R 2 时，是否可以组成全桥： （1）可以（2）不可以。 答：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，如何利用这四片应片组成电桥，是否需要外加电阻。 答：将这两组应变片按照两个不同方向贴在棒材上，利用两组不同的测量值即可组成一个全路电桥，不需要外加电阻

实验五 直流全桥的应用—电子秤实验

五：实验结果：

5010015020025020

40

60

80

100

120

140

160

180

200

由图知：误差：0%，线性误差：0%

实验六 金属箔式应变片的温度影响实验

五：实验结果： Uo1=,Uot=;

δ=六、思考题：

金属箔式应变片温度影响有哪些消除方法

答：可以通过以下几种方法消除：温度自补偿法、电桥线路补偿法、辅助测量补偿法、热敏电阻补偿法、计算机补偿法等。

而最常用的是温度自补偿法和电桥线路补偿法。

温度补偿法：利用温度补偿片进行补偿。温度补偿片是一种特制的.具有温度补偿作用的应变片，将其粘贴在被测件上，当温度变化时，与产生的附加应变片相互抵消。

电桥线路补偿法：电桥补偿是最常用的、效果最好的补偿方法，应变片通常作为平衡电桥的一个臂来测量应变。

实验七交流全桥的应用—振动测量实验

五：实验结果：

-0.01

-0.00500.005

0.010.0150.020.0250.030.0350.040.045

六、思考题：

1、请归纳直流电桥和交流电桥的特点。

直流电桥是一种利用比较法精确测量电阻的方法,也是电学中一种很基本的电路连接方式。 交流电桥是由电阻,电容或电感等元件组成的桥式电路,交流电桥不但可以测交流电阻,电感,电容;还可以测量材料的介电常数,电容器的介质损耗,线圈间的互感系数和耗合系数,磁性材料的磁导率和液体的电导率。

2、定性分析如下移相器和相敏检波器电路工作原理。

移相器电路原理：利用阻容电路达到移相目的。

相敏检波器电路的原理:由施密特开关电路及运放组成的相敏检波器电路的原理

实验九 差动变压器的性能实验

五：实验结果：

501001502002503000.

1

0.

5

0.

9

1.

3

1.

72.

1

灵敏度S= mm 当X=±1mm 时

（1） X=1时，y=185mv （2） X=-1时，y=319mv 当x=±3mm 时

（1） x=3mm 时，y=54mv （2） x=-3mm 时y=450mv

六、思考题 ：

1、用差动变压器测量振动频率的上限受什么影响 受铁磁材料磁感应频率响应上限影响

2、试分析差动变压器与一般电源变压器的异同

差动变压器的工作原理类似一般电源变压器的作用原理，差动变压器在使用时采用了两个二次绕组反向串接，以差动方式输出，当衔铁处于中间位置时，两个二次绕组互感相同，因而由一次侧激励引起的感应电动势相同，由于两个二次绕组反向串接，所以差动输出电动势为零

实验十一 差动变压器零点残余电压补偿实验