仪器仪表实训论文

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1、实训报告课程名称：仪器仪表实训专业：班级:学号：姓名:指导教师：_成绩：完成日期：2013年1刀9IT1应变片直流电桥电子秤的静态特性调整与测试1.1实训目的（1）掌握仪器仪表基木构成及基本特性分析方法;（2）学习构建仪器仪表基本检测电路；（3）学习仪器仪表基木调试方法；（4）学习分析评估仪器仪表静态特性指标与参数;（5）学习设计仪器仪表基本测量电路。1.2实训内容按应变片直流电桥电子秤原理图连接测量电路，调试应变片传感器与各级电路。1.3放大电路部分原理分析电路中的三个运放都接成比例运算电路的形式，如图1」所示。电路包含两个放人级，Al、A2组成第一级，二者均为

2、同相输入方式，因而输入电阻很高。由于电路结构对称，因此漂移可以互相抵消。第二级的A3为差分输入方式，将差分输入转换为单端输出。在电路中，要求元件参数对称，即R2=R3,R4=R5,R6=R7当加上差模输入电压U1时,A1和A2的输入电压U11和U12大小相等,极性相反,且R2=R3,此时可认为电阻R1的中点电位为保持不变，即在R1/2处相当于交流接地，则图1.1三运放放大电路Uol=(l+R2/(R1/2))U11=(1+2R2/R1)U11Uo2=(1+R3/(R1/2))U12=(1+2R2/R1)U12则:Uol-Uo2=(l+2R2/R1)(U11-U12

3、)=(1+2R2/R1)U1A3为差分输入比例运算电路，已知R4=R5,R6=R7,则Uo=・R6/R4(Uol・Uo2)因此，该数据放大器总的输出输入关系U0二R6/R4(1+2R2/R1)U1出上式可知，只要改变电阻R1,即可灵活地调节输出电压与输入电压之间的比例关系。如果将R1开路，则第一级的输出电压成为Uol・Uo2=Ul,第二级的输岀电压为U0二(R6/R4)U1・必须指出，由差分比例运算电路的特点出发，电路中R4、R5、R6和R7四个电阻必须采用高精密度屯阻，并耍精确匹配，否则不仅给上述输出输入关系式带来误差，而且将降低电路的共模抑制比。电路设计1.4

4、.1分析应变片的受力情况(1)将托盘安装到传感器上，如图1.2所示。交片传感器托盘安装示意图(2)测量应变片的阻值：当传感器的托盘上无重物时，分别测量应变片Rl、R2、R3、R4的阻值。在传感器的托盘上放置10只砥码后再分别测量Rl、R2、R3、R4的阻值变化，分析应变片的受力情况(受拉的应变片：阻值变大，受压的应变片：阻值变小)。测量电路如图1.3所示。经测量后得到：当托盘上方上袪码时，第二个臂和第四个臂（电阻值增加）受拉力作用,第一个臂和第三个臂（电阻值减小）受压力作用。1.4.2单臂电桥连接法（1）实验模板屮的差动放大器调零：按图1.4接线，将主机箱上的电压

5、表量程切换开关切换到2V档，检查接线无误后合上主机箱电源开关；调节放大器的增益电位器Rm合适位置（先顺时针轻轻转到底，再逆时针冋转1圈）后，再调节实验模板放大器的调零电位器RW4,使电压表显示为零。2o加热器!匸机箱;II:p流稳压电源:}ftwnas»rr

6、ORRO^986R1OSBO-15V*5VO；-15V■H5V^^2o5oo应变传感器实验模板1.4差动放在器调零接线示意图I■裡g开黄i♦-!■OviJc>（2）应变片单巒电桥实验：关闭主机箱电源，按图1.5接线，将±2V〜±10V可调电源调节到±4V档。检查接线无误后合上主机箱电源开关，调节实验模板上的桥

7、路平衡电位器/?『，使主机箱电压表显示为零。图1.5单臂电桥连接示意图(1)传感器的托盘上依次增加放置一只20g舷码(尽量靠近托盘的中心点放置)，读取相应的数显表电压值，记下实验数据填入表1・1。表1.1应变片单臂电桥性能实验数据重量(g)20406080100120140160180200电压(mV)-4・9-13-18-23-27-32-36-40-451.4.3双臂(相邻臂)电桥连接法(1)实验模板屮的差动放大器调零，方法如同上述单臂电桥实验。(2)应变片双臂电桥实验：关闭主机箱电源，按图1.6接线，将±2V〜±10V可调电源调节到±4V档。检杳接线无谋后合

8、上主机箱电源开关，调节实验模板上的桥路平衡电位器图1.6应变片半桥实验接线示意图(3)在传感器的托盘上依次增加放置一只20g祛码(尽量靠近托盘的屮心点放置)，读取相应的数显表电压值，记下实验数据填入表1.2。表1.2应变片半桥实验数据重量(g)20406080100120140160180200电压(mV)・8-15-24-34-43-52-60-69-77-861.4.4全桥连接法(1)实验模板中的差动放大器调零，方法如同上述单臂电桥实验。(2)应变片全桥实验：关闭主机箱屯源，按图1.7接线，将±2V〜±10V可调电源调节到±4V档。检查接线无谋后合上主机箱电源

9、开关，调节