YL998C实验指南(杭州英联)

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1、杭州英联科技有限公司YL9XX系列传感器实验指南实验一金属箔式应变片性能——单臂电桥一、实验目的：了解金属箔式应变片，单臂电桥的工作原理和工作情况。二、基本原理：本实验说明箔式应变片及单臂直流电桥的电源的原理和工作情况。应变片是最常用的测力传感元件。当用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面，当测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻也随之发生相应的变化，通过测量电路，转换成电信号输出显示。电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种。当电桥平衡时，桥路对臂电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻R1、R2

2、、R3、R4中，电阻的相对变化率分别为ΔR1/R1、ΔR2/R2、ΔR3/R3、ΔR4/R4，当使用一个应变片时，∑；当两个应变片组成差动状态工作，则有∑；用四个应变片组成两个差对工作，且R1=R2=R3=R4=R，∑。由此可知，单臂、半桥、全桥电路的灵敏度依次增大。三、需用器件与单元：直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁、测微头、一片应变片、F/V表、主、副电源。四、旋钮初始位置：直流稳压电源打到±2V档，F/V表打到2V档，差动放大增益最大。五、实验步骤：1、了解所需单元、部件在实验仪上的位置，观察梁上的应变片

3、，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下两片梁的外表面各贴两片受力应变片和一片补偿应变片，测微头在双平行梁前面的支座上，可以上、下、前、后、左、右调节。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；Rx=R4为应变片。将稳压电源的切换开关置±4V档，F/V表置20V档，调节测微头

4、脱离双平行梁，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，然后将F/V表置2V档，再调电桥W1（慢慢地调），使F/V表显示为零。57杭州英联科技有限公司YL9XX系列传感器实验指南V直流稳压电源①⑩④②⑦⑧③⑤11RX−差动放大器直流电压表电桥平衡网络+R1R2R3rW1+4V-4V副电源W2W1W2W1CR2R1rR3电桥开①②③⑥⑧⑦⑨④⑤1011图14、将测微头转动到10mm刻度附近，安装到双平行梁的自由端（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F/V表显示最小，再旋动

5、测微头，使F/V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、往上或往下旋动测微头，使梁的自由端产生位移，记下F/V表显示的值。建议每旋动测微头一周即∆X=0.5mm记一个数值填入下表：位移（mm）电压（mv）6、根据所得结果计算系统灵敏度S=ΔV/ΔX（式中ΔV为F/V显示的相应电压变化，ΔX为梁的自由端位移变化）。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、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。3、电位器W1、W2，在有的型号仪

6、器中标为RD、RA。六、思考题：1、本实验电路对直流稳压电源和放大器有何要求？2、根据所给的差动放大器电路原理图（见附表一），分析其工作原理，说明它既能作差动放大，又可作同相或反相放大器。57杭州英联科技有限公司YL9XX系列传感器实验指南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、基本原理：说明实际使用的应变电桥的性能和原理。已知单臂、半桥和全桥电路的∑R分别为：ΔR/R、2ΔR/R、4ΔR/R。根据戴维南定理可以得出测试电桥的输出电压近似等于·E·∑R，电

7、桥灵敏度Ku=V/ΔR/R，于是对应单臂、半桥和全桥的电压灵敏度分别为1/4E、1/2E和E。由此可知，当E和电阻相对变化一定时，电桥及电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。三、需用器件与单元：直流稳压电源、差动放大器、电桥、F/V表、测微头、双平行梁、应变片、主、副电源。四、旋钮初始位置：直流稳压电源打到±2V档，F/V表打到2V档，差动放大器增益打到最大。五、实验步骤：1、按实验一的方法将差动放大器调零后，关闭主、副电源。2、按图1接线，图中Rx=R4为工作片，r及W1为电桥平衡网络。3、调整测微头，使双平行梁处于水平

8、位置（目测），将直流稳压电源打到±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、旋转测微头，使梁移动，每隔0.5mm读一个数，将测得的数值填入下表，然后关闭主、副电源：位移（mm）电压（mv）5、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应变片即取两片