测控电路实验.doc

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1、测控电路实验指导书自动化学院测控技术教学部注意事项为了顺利完成实验任务，确保人身、设备的安全，培养学生严谨、踏实、实事求是的科学作风和爱护国家财产的优秀品质。要求每个学生在实验时，必须注意如下事项：一、实验前必须充分预习，认真阅读实验指导书，明确实验任务及要求，弄清实验原理，拟定好实验方案，做好分工。二、使用仪器设备前，必须熟悉其性能，预习操作方法及注意事项，并在使用时严格遵守操作规程。做到准确操作。三、实验接线要认真检查，确定无误方可接通电源。初学或没有把握时，应请指导教师审查同意后再接通电源。使用

2、过程中需要改线时，需先断开电源，才可拆、接线。四、实验中应注意观察实验现象，认真记录实验结果（数据、波形及其他现象）。实验记录经指导教师审阅签字后，才可拆除实验线路。此记录应附在实验报告后，作为原始记录的依据。五、实验过程中发生任何破坏性异常现象，（例如元器件冒烟、发烫有气味或仪器设备出现异常），应立即切断电源，保护现场，及时报告指导教师，不得自行处理。等待查明原因、排除故障、教师同意后，才能继续进行实验。如发生事故，应自觉填写事故报告单，总结经验，吸取教训。损坏仪器、器材，要服从实验室和指导教师对事

3、故的处理。六、实验结束后，关掉仪器设备的电源开关，再拉闸，并将工具、导线、仪器整理好，方可离开实验室。七、遵守实验室纪律，注意保持实验室整洁、安静。不做与实验内容无关的事。八、进行指定内容之外的实验，要经过指导教师的同意。不得乱动其他组的仪器设备、器材和工具。借用器材如有损坏、丢失，要按实验室规定赔偿。九、实验后，应按要求认真书写实验报告，并按时交给教师。十、每次实验结束，学生轮流协助实验室打扫卫生和整理仪器。以增强参与管理意识。实验一电桥放大电路一、实验目的1．了解金属箔式应变片的应变效应，电桥工作

4、原理，放大器性能。2．通过实验，可以理论联系实际，增加学生对传感器的感性认识。3．学生在实验中，要掌握一些基本传感器的使用方法，深化理论知识。4．能够设计信号放大电路。5．利用实验数据，验证所学理论知识。二、实验内容1．单臂电桥实验2．补偿片性能实验，比较补偿片与单臂电桥的性能、了解其特点。3．半桥电路性能实验，比较金属应变片半桥和单臂桥的性能。4．全桥电路性能实验，了解全桥测量电路的优点。三、基本原理应变电阻在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，叫做电阻应变效应。实验时，将金属箔式应变片贴在

5、一个悬臂梁上，改变测微头，使应变电阻发生机械变形，通过放大器输出电量的变化，见图一。图一四、实验所需设备直流稳压电源、电桥、差动放大器、测微头、电压表（毫伏表）等，见图二。五、实验步骤1．单臂电桥（1）先用万用表测量，传感器实验台应变片R1’、R2’、R3’、R4’、R5’、R6’阻值。应变片电阻的阻值约为350Ω左右。（2）毫伏表选定在50ｍv挡处，使用必须输入对地短路调零。（3）差动放大器使用前调零，将差动放大器两输入端对地短路，输出端接到毫伏表的IN，调整差动放大器下面电位器使表头为零。（4）将

6、测微头调整为10mm处（作为基准零），使梁处于水平位置。（5）按图一接线，将实验台电源打开，预热数分钟后（防止应变片的自热效应），对系统调零，调整电桥WD，使毫伏表头指示为零，同时将差放的增益调整到用手提拉梁时处于50mv档的毫伏表指针左右均打满档为宜。此后则差放增益不再变化。（6）用测微头分别将梁向上和向下作20mm上下的位移，将梁端位移于表头电压的指示值记入表中，每2mm记录一个数值。根据结果计算系统灵敏度S，S=ΔU/ΔX。X（mm）20mm18mm16mm14mm12mm10mm8mm6mm4

7、mm2mm0mmU0(V)图二注意事项：电桥面板上四个标虚线的电阻并不存在，仅仅为搭桥提供插座。差放的增益不宜太大，以减小运放漂移。电压显示在做桥路实验时一般以指针毫伏表较为直观。更换应变片时应将直流稳压源断开。2．补偿片性能实验图三（1）按图三接线，R1’为工作片R5’为补偿片。调整电桥的ＷＤ，使系统输出为零（梁处水平位置时）。（2）旋动测微头使梁向上移动，每隔2mm记一数据，填入下表。X（mm）20mm18mm16mm14mm12mm10mm8mm6mm4mm2mm0mmU0(V)3．半桥性能实验

8、比较金属应变片半桥和单臂桥的性能、了解其特点，如图四。不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高非线性得到改善。图四按图四接线，保持差放增益不变，将R5’换成一片与R2’受力方向相反的箔式片，形成半桥，调好零。重复（实验一的5）的步骤，填入下表。X（mm）20mm18mm16mm14mm12mm10mm8mm6mm4mm2mm0mmU0(V)4．全桥性能实验了解全桥测量电路的优点，全桥测量电路中，将受力性质相同的两应变片接入电桥对边，不