传感器实验报告_电子电路_工程科技_专业资料

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1、MU瘁遂上并实验报告实验名称金属箔式应变片单臂电桥性能实验金属箔式应变片半桥性能实验金属箔式应变片全桥性能实验电容式传感器的位移实验课程名称传感器技术班级学号—姓名开课时间2014/2015学年，第1学期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，掌握单-臂电桥工作原理和性能。二、实验原理电阻丝在外力作用下发生机械变形时，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：AR/R二式'I'AR/R为电阻丝的电阻相对变化值，K为应变灵敏系数，e=AL/L为电阻丝长度相对变化。金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感

2、元件，用它来转换被测部位的受力大小及状态，通过电桥原理完成电阻到电压的比例变化，对单臂电桥而言，电桥输出电压，U01二EKe/4。（E为供桥电压）。三、需用器件与单元：应变式传感器实验模板、应变式传感器、舷码（每只约20g）、数显表、土15V电源数、±5V电源、数字万用表。四、实验步骤：1、根据图1-1,应变式传感器已装于应变传感器模板上。传感器屮各应变片已接入模板左上方的Rl、R2、R3、R4标志端。加热丝也接于模板上，可用万用表进行测量判别，R1=R2=R3=R4=35OQ,加热丝阻值约为50Q左右。图1・1应变片传感器安装示意图2、实验模板差动放大器调零，方法为：（

3、1）接入模板电源±15V,检查无误后，合上主控台电源开关，将实验模板增益调节电位器Rw3顺吋针调节到大致屮间位置；（2）将差放的正、负输入端与地短接，Vol输出端与数显电压表输入端Vi相连，调节实验模板上调零电位器RW4,使数显表显示为零（数显表的切换开关打到2V档），完毕后关闭主控台电源。3、参考图1・2接入传感器，将应变式传感器的其中一个应变片RI接入电桥作为一个桥臂，它与R5、R6、R7接成直流电桥（R5、R6、R7在模块内已连接好）,检查接线无谋后，合上主控台电源开关，用数字万用表测量主控台到应变式传感器模块上的±5V、土15V电压值是否稳定？若电压波动值大于10

4、mV,应反复拔插相应的电源连接线，直至电压稳定，不再波动为止，然后粗调节Rwl,再细调RW4使数显表显示为零。4、在传感器托盘上放置1只舷码，读取数显表显示值，依次增加砥码并读取相应的数显表数值，记卜•实验结杲填入表1・1。•0R3<^€T图1-2应变片传感器单臂电桥实验图5、根据表1・1计算系统灵墩度S：S=AV/AW（AV为输出电压平均变化量，AW为重量变化量）；计算非线性误差：5f=Am/yFsX100%,K中Am为输岀电压值（多次测量为平均值）与拟合直线最大电压偏差量，yFs为满量程时电压输出平均值，这里YFS取200g吋对应的输出电压值。五、实验结果分析与处理：

5、1、记录数显表数值如下：重量2468111112(g)0000002040608000电压4811222334(mV)•：）.22.16.10.：＞4.7&9（）7.31.22、由所得数据绘出半桥电桥的传感器特性曲线如K：拟合直线方程为y=0.2071*x・0.1133曲图可知，曲线起点不是零点，可能没有做到真正的调零。3、(1)计算系统灵散度：AV=(17-9)+(25-17)+・・・+(85-75)/9=(85-9)/9=8.44mV△W=20gS=AV/AW=0.422mV/g(2)计算非线性误差：Am=(9+17+25+34+42+50+58+66+75+85)/

6、10=46.1mVy卜s=85mV5f=Am/yFSXl00%=±0.234%六、思考题单臂电桥时，作为桥臂的电阻应变片应选用：（1）止（受拉）应变片；（2）负（受拉）应变片；（3）正、负应变片都可以。答：正、负应变片都可以，因为正负对单臂电桥的传感器特性无影响。实验二金属箔式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，并了解其特点。二、基本原理不同方向受力的两片应变片接入点桥作为邻边，电桥输出灵敏度捉高，非线性得到改善。当两片应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压，比单臂电桥灵敏度提高一倍。三、需用器件与单元应变式传感器实验模板、应变式传感器、祛码（每

7、只约20g）、数显表、土15V电源数、±5V电源、数字万用表。四、实验步骤1、接入模板电源±15V,检查无误后，合上主控台电源开关，将实验模板增益调节电位器Rw3顺时针调节到大致屮间位置；（2）将差放的正、负输入端与地短接，Vol输出端与数显电压表输入端Vi相连，调节实验模板上调零电位器RW4,使数显表显示为零（数显表的切换开关打到2V档），完毕后关闭主控台电源。2、根据图2・1接入传感器，Rl、R2为实验模板左上方的应变片，注意R2应和R1受力相反（一片受拉，一片受压），接入桥路电源+5V,先粗调节Rwl,再细调RW4使数显