机械工程测试技术实验指导书.doc

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1、西南科技大学实验指导书《机电工程测试技术》实验指导书主编黄华川西南科技大学制造科学与工程学院2006年11月目录11西南科技大学实验指导书实验一箔式应变片性能――单臂双臂全桥桥路性能比较1实验二霍尔式传感器的直流激励特性4实验三电容式传感器特性7实验四电子秤设计与制作9实验五差动螺管式电感传感器的静态位移性能10实验六热电偶的温度效应12附录1411西南科技大学实验指导书实验一箔式应变片性能――单臂双臂全桥桥路性能比较一、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．比较各桥路间的输出关系；验证灵敏度。二

2、、实验仪器和设备序号设备名称规格型号数量1传感器综合实验台XXXX42导线若干三、实验简介1.实验类别：验证性2.实验原理：图1、图2、图3分别表示了单臂半桥、双臂半桥和四臂全桥电路的实验原理图，其中的R、R1、R2、R3表示固定电阻，Rx表示应变片。图1单臂半桥实验原理图图2双臂半桥实验原理图11西南科技大学实验指导书图3四臂全桥实验原理图3.实验流程：分别完成单臂半桥、双臂半桥和四臂全桥电路的实验，记录相关数据，最后对各种电路进行比较。四、实验步骤及内容1.单臂半桥实验1)观察梁上应变片，并且了解结构和粘贴位置（对应受力，变形方向）。2

3、)将差动放大器调零。用导线将差动放大器的正负输入端与地端连接起来，然后将差动放大器的输出端接至电压表的输入端，电压表的量程取2V档，调整差动放大器上的调零旋钮，使电压表指示为零。稳定后去除差动放大器输入端的导线。3)根据图1的电路结构，将一片应变片与电桥平衡网络、差动放大器、电压表、直流稳压电源连接起来，组成一个测量线路（这时直流稳压电源应置于0V档，电压表应置于20V档）。此时，应变片接入图1的Rx位置。4)转动测微器，将梁上振动平台中间的磁铁与测微头相吸（必要时松开测微器的固定螺钉，使之完全可靠吸附后，再拧紧固定螺钉），并使双平行梁处于

4、（目测）水平位置。5)将直流稳压电源输出置于4V档，调整电桥平衡电位器W1，使电压表指示为零，稳定数分钟后，将电压表量程置于2V档后，再仔细调零。6)往下旋动测微器，使梁的自由端往下产生位移，记下电压表显示的数值。每次位移0.5mm记一个电压数值，将所记数据填入下表：X（mm）V（mV）2.双臂半桥实验1)根据图2的电路结构，将两片应变片与电桥平衡网络、差动放大器、电压表、直流稳压电源连接起来，组成一个测量线路（这时直流稳压电源输出应置于0V档，电压表应置于20V档）。此时两片应变片处于Rx位置组成半桥。2)转动测微器，使双平行梁处于（目测

5、）水平位置，再向上位移5mm，使梁的自由端往上位移。3)将直流稳压电源置于4V档，调整电桥平衡电位器W1，使电压表指示为零，稳定数分钟后，将电压表量程置于2V档后，再仔细调零。4)往下旋动测微器，使梁的自由端产生位移，记下电压表显示的数值。每隔1mm记一个数值，将所记数据填入下表：11西南科技大学实验指导书X（mm）V（mV）5)将受力方向相反的两片应变片换成同方向应变片后，情况又会怎样？3.四臂全桥实验1)根据图3的电路结构，将四片应变片与电桥平衡网络、差动放大器、电压表、直流稳压电源连接起来，组成一个测量线路（这时直流稳压电源输出应置于

6、0V档，电压表应置于20V档）。此时四片应变片组成全桥。2)转动测微器，使双平行梁处于（目测）水平位置，再向上位移5mm，使梁的自由端往上位移。3)将直流稳压电源置于4V档，调整电桥平衡电位器W1，使电压表指示为零，稳定数分钟后，将电压表量程置于2V档后，再仔细调零。4)往下旋动测微器，使梁的自由端产生位移，记下电压表显示的数值。每次位移1mm记一个电压数值，将所记数据填入下表：X（mm）V（mV）五、注意事项1．应变片接入电桥时注意其受力方向，一定要接成差动形式。2．直流激励电压不能过大，以免造成应变片自热损坏。六、实验报告1.及时编写实

7、验报告书。11西南科技大学实验指导书实验二霍尔式传感器的直流激励特性一、实验目的了解霍尔式传感器的结构、工作原理，学会用霍尔传感器做静态位移测试。二、实验仪器和设备序号设备名称规格型号数量1传感器综合实验台XXXX42导线若干三、实验简介1.实验类别：验证性2.实验原理：1)霍尔效应：图1霍尔效应原理图如图1所示，金属或半导体薄片，若在它的两端通过控制电流I，并在薄片的垂直方向上施加磁感应强度为B的磁场，那么在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种现象称为霍尔效应。产生的电动势称为霍尔电动势或霍尔电势，该金属或半导体薄片称为霍尔元件。霍

8、尔电势大小表示为：其中，为霍尔常数，；d表示霍尔元件的厚度。令，则有，霍尔电动势的大小同控制电流I和磁感应强度B的乘积成正比。霍尔效应的产生是由于运动电荷受磁场中洛仑磁力作用的结