传感器实验报告

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1、实验一金属箔式应变片性能—单臂电桥1、实验目的了解金属箔式应变片，单臂单桥的工作原理和工作情况。2、实验方法在CSY－998传感器实验仪上验证应变片单臂单桥的工作原理3、实验仪器CSY－998传感器实验仪4、实验操作方法所需单元及部件：直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬臂梁称重传感器、砝码、一片应变片、F/V表、主、副电源。旋钮初始位置：直流稳压电源打倒±2V档，F/V表打到2V档，差动放大增益最大。实验步骤：（1）了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。

2、上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片。（2）将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（＋）、负（－）、地短接。将差动放大器的输出端与F／V表的输入插口Vi相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F／V表显示为零，关闭主、副电源。(3)根据图１接线R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。R4为应变片；将稳压电源的切换开关置±4V档，F／V表置20V档。开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的W1，使F／V表显示为零，等待数分钟后将F／V表置2V档，再调电桥W1（慢慢地调），使F／V表

3、显示为零。(4)将测微头转动到10㎜刻度附近，安装到双平行梁的右端即自由端（与自由端磁钢吸合），调节测微头支柱的高度（梁的自由端跟随变化）使V/F表显示值最小，再旋动测微头，使V/F表显示为零（细调零），这时的测微头刻度为零位的相应刻度。(5)往下或往上旋动测微头，使梁的自由端产生位移记下V/F表显示的值，每旋动测微头一周即ΔX=0.5㎜，记一个数值填入下表：位移（mm）00.511.522.533.54电压（mV）51.063.375.588.2102.3113.7127.3139.9155.1（6）根据所得结果计算灵

4、敏度ΔS=ΔV/ΔX（式中ΔX为梁的自由端位移变化，ΔV为V/F表显示的电压值的相应变化。灵敏度：ΔV=155.1-51.0=104.1ΔX=4-0=4ΔS=ΔV/ΔX=104.1/4=26.025（7）实验完毕，关闭主、副电源，所有旋钮转到初始位置。注意事项：(1)电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在，仅作为一标记，让学生组桥容易。(2)如指示溢出，适当减小差动放大增益，此时差动放大器不必重调零。(3)做此实验时应将低频振荡器的幅度关至最小，以减小其对直流电桥的影响。实验心得：经过此次的实验，让我们了解金属箔式

5、应变片，以及单臂单桥的工作原理和工作情况。得知应变片在一定的区间范围内的形变与电压成线性关系，并可以计算出相应电桥的灵敏度，为以后的应用打下理论和实践基础。实验分析：本实验要求直流稳压电源能够做到精准稳定可靠地工作，为电桥、运放以及电压表提供稳定的电压，最大限度地减少了由于电压不稳问题所引起的误差，使实验得到的数据能都尽量的准确客观地反映实际情况；对运放则要求其输入阻抗要高，放大倍数大。使电阻应变片所引起的微弱信号得以有效地放大，从而得到有效的实验数据。运放取电桥两臂中间的电压相对变化值来放大，由此来反映电阻应变片的是阻

6、值变化情况，并在实验一开始可以通过电位器W1来调整电桥的平衡，当把W1的调到使电桥平衡，当实验只用一片电阻应变片构成单臂电桥时，此时运放工作在同向或反向放大的状态，当使用两片电阻应变片时，组建成差动半桥，此时运放工作在差动放大状态，因此它既能作差动放大，又可作同相或反相放大器。实验二金属箔式应变片:单臂、半桥、全桥比较一、实验目的:验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间的关系。二、所需单元和部件:直流稳压电源，差动放大器，电桥，V/F，测微头，双平行梁，应变片有关旋钮的初始位置：直流稳压电源打到±2V档，V/F表打到2V档

7、，差动放大器增益打到最大。三、实验步骤:1、按实验一方法将差动放大器调零后，关闭主副电源。2、按实验一图接线，图中R4=Rx为工作片，r及W1为电桥平衡网络。3、调节测微头使双平行梁处于水平位置，(目测)，将直流稳压电源打倒±4V档，选择适当的放大增益，然后调整电桥平衡电位器W1，使表头显示零，(需预热几分钟表头才能稳定下来)4、转测微头，使梁移动，每隔0.5㎜(旋转一圈)读一个数，将测得数值填入下表，然后关闭主副电源。位移（mm）00.511.522.533.54电压（mV）010.824.134.045.356.46

8、8.880.8194.65、保持放大器增益不变，将R3固定电阻换为与R4工作状态相反的另一个应变片，即取二片受力方向不同的应变片，形成半桥，调节测微头使梁到水平位置(目测)，调节电桥W1使V/F表显示为零，重复(4)过程同样测得读数，填入下表：位移（mm）00.511.522.533.54电压（mV）026.250.