實驗一 電阻式傳感器的單臂電橋性能實驗

1、.實驗一 電阻式傳感器的單臂電橋性能實驗一、 實驗?zāi)康?、 了解電阻應(yīng)變式傳感器的基本機(jī)構(gòu)與使用方法2、 掌握電阻式應(yīng)變式傳感器放大電路的調(diào)試方法3、 掌握單臂電橋電路的工作原理和性能二、 實驗所用單元電阻應(yīng)變式傳感器、調(diào)零電橋、差動放大器板、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺架三、 實驗原理及電路1、電阻絲在外力作用下發(fā)生形變時，其阻值發(fā)生變化，這就是電阻應(yīng)變效應(yīng)，其關(guān)系為：R/R=K，R為電阻絲變化值，K為應(yīng)變靈敏系數(shù)，為電阻絲長度的相對變化量L/L.通過測量電路將電阻變化轉(zhuǎn)換為電流或電壓輸出。2、電阻應(yīng)變式傳感如圖1-1所示。傳感器的主要部分是上、下兩個懸臂梁，四個電阻應(yīng)變篇貼在梁的根部，

2、可組成單臂、單橋與全橋電路，最大測量范圍為正負(fù)3mm。1外殼 2電阻應(yīng)變片 3測桿 4等截面懸臂梁 5面板接線圖圖1-1 電阻應(yīng)變式傳感器+5V21453、 電阻應(yīng)變式傳感的單臂電橋電路如圖1-2所示，圖中R1、R2、R3為固定，R為電阻應(yīng)變式片，輸出電壓Uo=EK，E為電橋轉(zhuǎn)換系數(shù)。四、 實驗步驟1、 固頂好位移臺架，將電阻應(yīng)變式傳感器至于位移臺架上，調(diào)節(jié)測微器使其指示15mm左右。將測微器裝入位移臺架上部的開口處，旋轉(zhuǎn)測微器測桿使其與電阻應(yīng)變式傳感器的測桿適度旋緊，然后調(diào)節(jié)兩個滾花螺母使電阻應(yīng)變式傳感上的兩個懸梁處于水平狀態(tài)，兩個滾花螺母固定在開口處上下兩側(cè)。2、 將試驗箱（試驗臺內(nèi)部已連

3、接）面板上的正負(fù)15V和地端，用導(dǎo)線接到差動放大器上；將放大器放大倍數(shù)電位器RP1旋鈕（試驗臺為增益旋鈕）逆時針旋到終端位置。3、 用導(dǎo)線將差動放大器的正負(fù)數(shù)入端連接，再將其輸出端接到數(shù)字電壓表的輸入端；按下面板上電壓量程轉(zhuǎn)換開關(guān)的20V擋按鍵（試驗臺為電壓量程撥到20V檔）；接通電源開關(guān)，旋動放大器的調(diào)零電位器RP2旋鈕，使電壓表指示向零趨近，然后換到2v量程，旋動調(diào)零繼電器RP2旋鈕使電壓表指示為零；此后調(diào)零繼電器RP2旋鈕不再調(diào)節(jié)，根據(jù)試驗適當(dāng)調(diào)節(jié)增益電位器RP1。4、 按圖1-2接線R1、R2、R3（電阻傳感器部分固定電阻）與一個的應(yīng)變片構(gòu)成單臂電橋形式。5、 調(diào)節(jié)平衡電位器RP，使數(shù)

4、字電壓表指示接近于零，然后旋動測微器使電壓表指示為零，此時測微器的讀數(shù)視為系統(tǒng)零位。分別上旋和下旋測微器，每次0.4mm，上下各2mm，將位移量X和對應(yīng)的輸出電壓值Uo記入表中。表1-1X（mm）-2.0-1.6-1.2-0.8-0.400.40.81.21.62.0Uo（mV）-0.034-0.026-0.021-0.016-0.01100.0020.0070.0120.0120.09五、 實驗報告1、 根據(jù)表1-1中的實驗數(shù)據(jù)，畫出輸入/輸出特性曲線Uo=f（X）如下：2、 不能。輸入電壓的大小取決于電阻絲的長度3、 （1）因為電阻應(yīng)變式傳感為非線性系統(tǒng)，其輸入、輸出關(guān)系均為非線性，他們都將導(dǎo)致測量結(jié)果的非線性誤差（2）儀器不精準(zhǔn)，部分電路