传感器与检测技术实验指导书 联系客服

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图1-2 应变式传感器单臂电桥实验接线图

5. 根据表1-1计算系统灵敏度S??U/?W(?U输出电压的变化量,?W重量

变化量)和非线性误差δf1=Δm/yFS ×100% 式中?m(多次测量时为平均值)

为输出值与拟合直线的最大偏差:yFS 满量程输出平均值,此处为200g。

五、实验注意事项

1.不要在砝码盘上放置超过1kg的物体,否则容易损坏传感器。 2.电桥的电压为±5V,绝不可错接成±15V,否则可能烧毁应变片。 六、思考题

1.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。 七、实验报告要求

1.记录实验数据,并绘制出单臂电桥时传感器的特性曲线。 2.从理论上分析产生非线性误差的原因。

实验二 金属箔式应变片——半桥性能实验

一、实验目的

1.了解半桥的工作原理。

2.比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点。 二、基本原理

把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UO2=EG?/2。 式中E为电桥供电电压。 三、需用器件与单元

传感器实验箱(二)中应变式传感器实验单元,传感器调理电路挂件中应变式传感器实验模板、砝码、智能直流电压表(或虚拟直流电压表)、±15V电源、±5V电源。 四、实验内容与步骤

1.接入模板电源±15V(从主控箱引入),检查无误后,合上主控台电源开关,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)。关闭主控箱电源。

2.根据图2-1接线。R1、R2为实验模板左上方的应变片,注意R2应和R1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

图2-1 应变式传感器半桥实验接线图

边。接入桥路电源±5V,调节电桥调零电位器Rw1进行桥路调零,重复实验一中的步骤4、5,将实验数据记入表2-1,计算灵敏度S2??U/?W,非线性误差?f2。若实验时显示数值不变化说明R1与R2两应变片受力状态相同。则应更换应变片。

表2-1半桥测量时,输出电压与加负载重量值 重量(g) 电压(mV)

五、实验注意事项

1.不要在砝码盘上放置超过1kg的物体,否则容易损坏传感器。 2.电桥的电压为±5V,绝不可错接成±15V,否则可能烧毁应变片。 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。

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。 七、实验报告要求

1.记录实验数据,并绘制出单臂电桥时传感器的特性曲线。

2.分析为什么半桥的输出灵敏度为什么比半桥时高了一倍,而且非线性误差也得到改善。

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原理及优点。 二、基本原理

全桥测量电路中,将受力性质相同的两个应变片接入电桥对边,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=KE?。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明显改善。 三、需用器件和单元

传感器实验箱(二)中应变式传感器实验单元,传感器调理电路挂件、砝码、智能直流电压表(或虚拟直流电压表)、±15V电源、±5V电源。 四、实验内容与步骤

1.根据3-1接线,实验方法与实验二相同。将实验结果填入表3-1;进行灵敏度和非线性误差计算。

表3-1全桥输出电压与加负载重量值 重量(g) 电压(mV)

图3-1 应变式传感器全桥实验接线图

五、实验注意事项

1.不要在砝码盘上放置超过1kg的物体,否则容易损坏传感器。 2.电桥的电压为±5V,绝不可错接成±15V。 六、思考题

1.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。