中南民族大学电测与传感实验报告

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1、中南民族大学实验报告学生姓名：学号：课程名称：指导教师：班级：实验项目名称：实验一应变片式传感器实验实验目的：了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。实验原理：电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。单臂电桥实验原理如图1-3图图1-3应变片单臂电桥性能实验原理图应变片半桥特性实验原理如图2—1所示。不同应力方向的两片应变片接入电桥作为邻边，输出灵敏度提高，非线性得到改善。其桥路输出电压Uo≈(1／2)(△R／R)E＝(1／2)KεE。图2—1应变片半桥特性实验

2、原理图应变片全桥特性实验原理如图3—1所示。应变片全桥测量电路中，将应力方向相同的两应变片接入电桥对边，相反的应变片接入电桥邻边。当应变片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4时，其桥路输出电压Uo≈(△R／R)E＝KεE。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性得到改善。图3—1应变片全桥性能实验接线示意图实验器材（设备、元器件）：传感器、系统实验台，实验电路模板及连接线若干。实验数据及结果分析：实验数据如下：表1-1：应变片单臂电桥性能试验：重量（g）020406080100120140160180200电压(mv)0-4.2-8.

3、3-12.5-16.8-20.9-25.2-29.3-33.6-37.2-42.3对应的实验曲线如下图1-1：图1-1实验曲线图表1-2应变片半桥性能试验重量（g）020406080100120140160180200电压(mv)08.116.324.532.540.849.157.465.774.182.4对应的实验曲线如下图1-2：图1-2实验曲线图表1-3应变片全桥性能试验重量（g）电压(mv)对应的实验曲线如下图1-3：图1-3实验曲线图实验项目名称：实验三差动变压器的性能实验实验目的：了解差动变压器的工作原理和特性。实验原理：实验原理如图所示：差动变压器的结

4、构示意图差动变压器的等效电路图实验内容：1、测零点残余电压。2、差动变压器输出特性。实验器材（设备、元器件）：传感器、系统实验台，计算机、实验电路模板及连接线若干、测微头。实验步骤：1、差动变压器、测微头及实验模板按图示意安装、接线。2、差动变压器的性能实验。3、根据数据画出X－Vp-p曲线并找出差动变压器的零点残余电压。实验数据及结果分析：差动变压器性能位移实验数据：△x=0.25mm输入X（mm）-2.5-2.0-1.5-1.0-0.500.51.01.52.02.5输出Y(mV)84068052837622480192352496664816输入X（mm）-2.

5、5-2.0-1.5-1.0-0.500.51.01.52.02.5输出Y(mV)44003520260017809001269601800272036004520输入X（mm）输出Y(mV)差动变压器输出特性曲线如下图减小零点残余电压的方法：1、尽可能保证传感器几何尺寸、线圈电气参数及磁路的对称。2、选用合适的测量电路，如采用相敏整流电路。3、采用补偿线路减小零点残余电压。差动变压器测位移特性实验实验目的：了解差动变压器传感器的原理及特性。实验原理及内容：实验原理如图所示：差动变压器测位移原理框图实验器材（设备、元器件）：传感器、系统实验台，计算机、实验电路模板及连接

6、线若干、测微头。实验步骤：1、相敏检波器电路调试：2、调节测微头的微分筒，使微分筒的0刻度值与轴套上的10mm刻度值对准。3、调节音频振荡器频率f=5KHz、幅值Vp-p=2V（用示波器监测）。4、调节测微头的微分筒，每隔△X=0.25mm从电压表上读取低通滤波器输出的电压值，填入下表中。实验数据及结果分析：差动变压器测位移特性实验数据表(△x=0.25mm)位移量X（mm）-2.0-1.5-1.0-0.500.51.01.52.0输出电压V1（V）195014409404600-450-920-1390-1870输出电压V2（V）位移量X（mm）输出电压V1（V）输

7、出电压V2（V）差动变压器测位移特性实验曲线实验结论：差动变压器输出经相敏检波器检波后能消除部份零点残余电压和死区，并可判断位移方向。线性度比较好的部分在10mm—11mm其灵敏度≌1.223V∕mm测量范围为8mm—12.5mm实验项目名称：实验四电容式传感器的位移实验实验目的：了解电容式传感器结构及其特点。实验原理及内容：实验电容传感器结构电容传感器是以各种类型的电容器为传感元件，将被测物理量转换成电容量的变化来实现测量的。电容传感器的输出是电容的变化量。实验器材（设备、元器件）：传感器、系统实验台，计算机、实验电路模板及连接线若干、测微头。实验