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《10級工程測試與信號處理實驗指導(dǎo)書》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、工程測試與信號處理實驗報告姓名 班級 學(xué)號 指導(dǎo)教師 2012年下學(xué)期實驗?zāi)夸泴嶒炓唤饘俨綉?yīng)變片――單臂電橋性能實驗實驗二金屬箔式應(yīng)變片――半橋性能實驗實驗三金屬箔式應(yīng)變片――全橋性能實驗實驗四金屬箔式應(yīng)變片單臂、半橋、全橋性能比較實驗實驗五電容式傳感器的位移特性實驗實驗六光電轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速測量實驗實驗七霍爾測速實驗實驗八磁電式轉(zhuǎn)速傳感器的測速實驗實驗九電渦流傳感器的位移特性實驗實驗十被測體材質(zhì)對電渦流傳感器的特性影響實驗實驗一金屬箔式應(yīng)變片――單臂電橋性能實驗一、實驗?zāi)康模毫私饨饘俨綉?yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng),單
2、臂電橋工作原理和性能。二、基本原理:電阻絲在外力作用下發(fā)生機械變形時,其電阻值發(fā)生變化,這就是電阻應(yīng)變效應(yīng),描述電阻應(yīng)變效應(yīng)的關(guān)系式為:ΔR/R=Kε式中ΔR/R為電阻絲電阻相對變化,K為應(yīng)變靈敏系數(shù),ε=Δl/l為電阻絲長度相對變化,金屬箔式應(yīng)變片就是通過光刻、腐蝕等工藝制成的應(yīng)變敏感元件,通過它轉(zhuǎn)換被測部位受力狀態(tài)變化、電橋的作用完成電阻到電壓的比例變化,電橋的輸出電壓反映了相應(yīng)的受力狀態(tài)。,對單臂電橋輸出電壓Uo1=EKε/4。三、需用器件與單元:應(yīng)變式傳感器實驗?zāi)0濉?yīng)變式傳感器-電子秤、砝碼、數(shù)顯表、±15V電源、±4V電源、萬用表(自備)。四、實驗步驟:1、根據(jù)圖(1-1)應(yīng)變式傳
3、感器(電子秤)已裝于應(yīng)變傳感器模板上。傳感器中各應(yīng)變片已接入模板的左上方的R1、R2、R3、R4。加熱絲也接于模板上,可用萬用表進行測量判別,R1=R2=R3=R4=350Ω,加熱絲阻值為50Ω左右圖1-1應(yīng)變式傳感器安裝示意圖2、接入模板電源±15V(從主控臺引入),檢查無誤后,合上主控臺電源開關(guān),將實驗?zāi)0逭{(diào)節(jié)增益電位器RW3順時針調(diào)節(jié)大致到中間位置,再進行差動放大器調(diào)零,方法為將差放的正負輸入端與地短接,輸出端與主控臺面板上數(shù)顯表輸入端Vi相連,調(diào)節(jié)實驗?zāi)0迳险{(diào)零電位器RW4,使數(shù)顯表顯示為零(數(shù)顯表的切換開關(guān)打到2V檔)。關(guān)閉主控箱電源(注意:當Rw3、Rw4的位置一旦確定,就不能改變
4、。一直到做完實驗三為止)。1、將應(yīng)變式傳感器的其中一個電阻應(yīng)變片R1(即模板左上方的R1)接入電橋作為一個橋臂與R5、R6、R7接成直流電橋(R5、R6、R7模塊內(nèi)已接好),接好電橋調(diào)零電位器RW1,接上橋路電源±4V(從主控臺引入)如圖1-2所示。檢查接線無誤后,合上主控臺電源開關(guān)。調(diào)節(jié)RW1,使數(shù)顯表顯示為零。圖1-2應(yīng)變式傳感器單臂電橋?qū)嶒灲泳€圖2、在電子稱上放置一只砝碼,讀取數(shù)顯表數(shù)值,依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值,直到200g(或500g)砝碼加完。記下實驗結(jié)果填入表1-1,關(guān)閉電源。重量(g)電壓(mv)3、根據(jù)表1-1計算系統(tǒng)靈敏度S=ΔU/ΔW(ΔU輸出電壓變化量,ΔW重量
5、變化量)和非線性誤差δf1=Δm/yF..S×100%式中Δm為輸出值(多次測量時為平均值)與擬合直線的最大偏差:yF·S滿量程輸出平均值,此處為200g(或500g)。五、思考題:單臂電橋時,作為橋臂電阻應(yīng)變片應(yīng)選用:(1)正(受拉)應(yīng)變片(2)負(受壓)應(yīng)變片(3)正、負應(yīng)變片均可以。實驗二金屬箔式應(yīng)變片――半橋性能實驗一、實驗?zāi)康模罕容^半橋與單臂電橋的不同性能、了解其特點。二、基本原理:不同受力方向的兩只應(yīng)變片接入電橋作為鄰邊,電橋輸出靈敏度提高,非線性得到改善。當應(yīng)變片阻值和應(yīng)變量相同時,其橋路輸出電壓UO2=EKε/2。三、需用器件與單元:同實驗一。四、實驗步驟:1、傳感器安裝同實驗
6、一。做實驗(一)的步驟2,實驗?zāi)0宀顒臃糯笃髡{(diào)零。2、根據(jù)圖1-3接線。R1、R2為實驗?zāi)0遄笊戏降膽?yīng)變片,注意R2應(yīng)和R1受力狀態(tài)相反,即將傳感器中兩片受力相反(一片受拉、一片受壓)的電阻應(yīng)變片作為電橋的相鄰邊。接入橋路電源±4V,調(diào)節(jié)電橋調(diào)零電位器RW1進行橋路調(diào)零,實驗步驟3、4同實驗一中4、5的步驟,將實驗數(shù)據(jù)記入表1-2,計算靈敏度S2=U/W,非線性誤差δf2。若實驗時無數(shù)值顯示說明R2與R1為相同受力狀態(tài)應(yīng)變片,應(yīng)更換另一個應(yīng)變片。圖1-3應(yīng)變式傳感器半橋?qū)嶒灲泳€圖表1-2半橋測量時,輸出電壓與加負載重量值重量電壓三、思考題:1、半橋測量時兩片不同受力狀態(tài)的電阻應(yīng)變片接入電橋時,
7、應(yīng)放在:(1)對邊(2)鄰邊。2、橋路(差動電橋)測量時存在非線性誤差,是因為:(1)電橋測量原理上存在非線性(2)應(yīng)變片應(yīng)變效應(yīng)是非線性的(3)調(diào)零值不是真正為零。實驗三金屬箔式應(yīng)變片――全橋性能實驗一、實驗?zāi)康模毫私馊珮驕y量電路的優(yōu)點。二、基本原理:全橋測量電路中,將受力性質(zhì)相同的兩應(yīng)變片接入電橋?qū)叄攽?yīng)變片初始阻值:R1=R2=R3=R4,其變化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4時,其橋路輸