2015年东南大学-传感器技术实验报告.docx

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1、《传感器与检测技术》实验报告《传感器与检测技术》实验报告姓名：学号：专业：实验室：机械动力楼518实验时间：2015年11月20日至2015年12月18日同组成员:评定成绩：审阅教师：31/31《传感器与检测技术》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及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形变时，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

2、通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它反映被测部位受力状态的变化。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。三、实验器材主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。四、实验步骤1.根据接线示意图安装接线。2.放大器输出调零。将实验模板上的放大器两输入端口引线暂时脱开，再用导线将两输入端短接（）；调节31/31《传感器与检测技术》实验报告放大器的增益电位器RW3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

3、主机箱电源开关，调节实验模块放大器的调零电位器RW4，使电压表显示为零。1.电桥调零。检查接线无误后，合上主控箱电源开关，先粗调节Rw1，再细调RW4使数显表显示为零。2.应变片单臂电桥实验。在传感器托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码并读取相应的数显表数值，记下实验结果填入表一、实验数据记录及分析测得数据如下：重量（g）20406080100120140160180200电压（mv）4101520253035404651实验曲线如下所示：分析：由图可以看出，输出电压与加载的重量基本成线性关系，3.根据表中数

4、据计算系统的灵敏度（为输出电压变化量，为重量变化量）和非线性误差，式中为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差；为满量程输出值，此处为51mv。=51mv，=200g，所以=0.6909mv，=51mv，31/31《传感器与检测技术》实验报告所以一、思考题单臂电桥工作时，作为桥臂电阻的应变片应选用：（1）正（受拉）应变片；（2）负（受压）应变片；（3）正、负应变片均可以。答：应变片受拉，所以选（1）正应变片。实验二金属箔片应变片——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

5、受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥暑促灵敏度提高，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。三、实验器材主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。四、实验步骤1.根据接线示意图安装接线。2.放大器输出调零。具体做法如实验一3.电桥调零。具体做法如实验一4.应变片半桥实验。具体做法如实验一五、实验数据记录及分析实验结果如下：重量（g）20406080100120140160180200电压（mv）112031425160728190101实验曲线如下所示：31/31《传感器与检测技术

6、》实验报告分析：从图中可见，输出电压与加载重量成线性。数据点与拟合直线相对单臂更为接近，即线性性更好。5.根据表中数据计算系统的灵敏度（为输出电压变化量，为重量变化量）和非线性误差，式中为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差；为满量程输出值，此处为101mv。=101mv，=200g，所以=0.4182mv，=101mv，所以六、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：（2）邻边。2.半桥测量时，两片相同受力状态的电阻应变片接入点桥时，应放在：（1）对

7、边；（2）邻边。答：（1）对边。3.桥路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：（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。31/31《传感器与检测技术》实验报告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、其变化值时，其桥路输出电压。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍

8、，非线性误差和温度误差都得到了改善。三、实验器材主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。四、实验步骤1.根据接线示意图安装接线。2.放大器输出调零。3.电桥调零。4.应变片全桥实验五、实验数据记录及分析数据记录如下表所示：重量（g）20406080100120140160180200电压（mv）204