學習情境1電子溫計的制作

電子溫度計利用熱電偶傳感器測量溫度利用數(shù)碼管顯示測量值測量范圍為0℃～+100℃

分辨力為0.1℃

測量精度1％RD±l字

學習情境要求現(xiàn)在是1頁\一共有82頁\編輯于星期三知識目標能力目標素質目標掌握熱電偶傳感器、熱電阻傳感器、紅外線傳感器的結構及工作特性掌握利用熱電偶傳感器制作溫度測量儀的基本原理及方法培養(yǎng)耐心細致嚴謹扎實的工作作風及團結協(xié)作的合作精神學習情境目標現(xiàn)在是2頁\一共有82頁\編輯于星期三學習情境內(nèi)容知識準備1熱電偶性能檢測2電子溫度計電路組裝及調(diào)試3知識拓展4現(xiàn)在是3頁\一共有82頁\編輯于星期三學習情境內(nèi)容第一次課知識準備現(xiàn)在是4頁\一共有82頁\編輯于星期三熱電偶傳感器溫度檢測產(chǎn)品介紹紅外線輻射溫度計現(xiàn)在是5頁\一共有82頁\編輯于星期三紅外線輻射溫度計激光用于瞄準溫度檢測產(chǎn)品介紹現(xiàn)在是6頁\一共有82頁\編輯于星期三一、熱電偶工作原理知識準備熱電偶溫度計系統(tǒng)原理圖現(xiàn)在是7頁\一共有82頁\編輯于星期三一、熱電偶工作原理1．熱電效應將兩種不同的導體或半導體兩端相接組成閉合回路，回路中就會產(chǎn)生一個熱電動勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應。知識準備現(xiàn)在是8頁\一共有82頁\編輯于星期三一、熱電偶工作原理2．熱電偶特點：①熱電偶必須采用兩種不同材料作為電極，否則無論導體截面如何、溫度分布如何，回路中的總熱電動勢恒為零。②若熱電偶兩接點溫度相同，盡管采用了兩種不同的金屬，回路總電動勢恒為零。③熱電偶回路總熱電動勢的大小只與材料和接點溫度有關，與熱電偶的尺寸、形狀無關。熱電偶測溫系統(tǒng)示意圖熱電偶回路知識準備現(xiàn)在是9頁\一共有82頁\編輯于星期三二、熱電偶的基本定律1．中間導體定律 在熱電偶回路中接入第三種導體，只要第三種導體和原導體的兩接點溫度相同，則回路中總的熱電動勢不變。2．中間溫度定律熱電偶在兩接點溫度t,to時的熱電動勢等于該熱電偶在接點溫度為t,tn和tn,to時的熱電動勢的代數(shù)和。3．參比電極定律4．均質導體定律知識準備現(xiàn)在是10頁\一共有82頁\編輯于星期三三、熱電偶的材料、結構及種類1．熱電偶材料用做熱電偶的材料應具備如下幾方面的條件：①測量范圍廣。要求在規(guī)定的溫度測量范圍內(nèi)具有較高的測量精確度、較大的熱電動勢，溫度與熱電動勢的關系是單值函數(shù)。②性能穩(wěn)定。要求在規(guī)定的溫度測量范圍內(nèi)使用時熱電性能穩(wěn)定，有較好的均勻性和復現(xiàn)性。③化學性能好。要求在規(guī)定的溫度測量范圍內(nèi)使用時有良好的化學穩(wěn)定性、抗氧化或抗還原性能，不產(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象。分別有鉑銠30-鉑銠6、鉑銠10-鉑、鎳鉻一鎳硅、鎳鉻一鎳銅、鎳鉻一鎳鋁、銅一銅鎳。知識準備現(xiàn)在是11頁\一共有82頁\編輯于星期三三、熱電偶的材料、結構及種類2．熱電偶結構1測量端；2熱電極；3絕緣管；4保護套管；5接線盒普通工業(yè)熱電偶結構3．熱電偶種類(1)標準型熱電偶(2)非標準型熱電偶(3)薄膜熱電偶知識準備現(xiàn)在是12頁\一共有82頁\編輯于星期三四、熱電偶的冷端補償1．補償導線法補償導線由兩種不同性質的廉價金屬材料制成，在0～150℃溫度范圍內(nèi)與配接的熱電偶具有相同的熱電特性。補償導線起到了延伸熱電極的作用，達到了移動熱電偶冷端位置的目的。補償導線在測溫回路中的連接A，B——熱電偶電極A'、B'——補償導線to'——熱電偶原冷端溫度to——熱電偶新冷端溫度知識準備現(xiàn)在是13頁\一共有82頁\編輯于星期三四、熱電偶的冷端補償2．補償電橋法補償電橋法是利用不平衡電橋產(chǎn)生的不平衡電勢去補償因熱電偶冷端溫度變化而引起的熱電動勢的變化，它可以自動地將冷端溫度校正到補償電橋的平衡點溫度上。1——熱電偶2——補償導線3——銅導線4——補償電橋熱電偶冷端補償電橋知識準備現(xiàn)在是14頁\一共有82頁\編輯于星期三3．計算修正法在實際應用中，冷端溫度并非一定為0℃，所以測出的熱電動勢是不能正確反映熱端實際溫度的。為此，必須對溫度進行修正。修正公式采用中間溫度定律。4．顯示儀表機械零位調(diào)整法當熱電偶冷端溫度已知且恒定時（to≠0℃），工程上常用一種簡單方便的機械零位調(diào)整法，進一步對溫度測量值進行校正。即在未工作之前，預先將有零位調(diào)整器的溫度顯示儀表的指針從刻度的初始值（機械零位）調(diào)至已知的冷端溫度值上即可。5．冰浴法將當熱電偶冷端溫度已知且恒定時（to≠0℃），工程上常用一種簡單方便的機械零位調(diào)整法，進一步對溫度測量值進行校正。即在未工作之前，預先將有零位調(diào)整器的溫度顯示儀表的指針從刻度的初始值（機械零位）調(diào)至已知的冷端溫度值上即可。熱電偶的冷端置于溫度為0℃的恒溫器內(nèi)（如冰水混合物），使冷端溫度處于0℃。四、熱電偶的冷端補償知識準備現(xiàn)在是15頁\一共有82頁\編輯于星期三學習情境內(nèi)容第二次課熱電偶性能檢測現(xiàn)在是16頁\一共有82頁\編輯于星期三熱電偶性能檢測記錄結果、驗證熱電效應結論依據(jù)測試步驟連接電路步驟熱電偶、差放、電源、F/V表器件熟悉熱電偶原理及現(xiàn)象目的測試步驟現(xiàn)在是17頁\一共有82頁\編輯于星期三測試步驟步驟一：熟悉熱電偶原理及原器件。了解熱電偶原理：將兩種不同的導體或半導體兩端相接組成閉合回路，當兩個接點分別置于不同溫度t、t0（t>t0）中時，回路中就會產(chǎn)生一個熱電動勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應。兩種導體稱為熱電極，所組成的回路稱為熱電偶，熱電偶的兩個工作端分別稱為熱端和冷端。了解熱電偶在實驗儀上的位置及符號，實驗儀所配的熱電偶是由銅——康銅組成的簡易熱電偶，分度號為T，它封裝在雙孔懸臂梁的下片梁的加熱器里面（不可見）。實驗儀有兩個熱電偶，它封裝在雙平行梁的上片梁的上表面（在梁表面中間二根細金屬絲焊成的一點，就是熱電偶）和下片梁的下表面，二個熱電偶串聯(lián)在一起產(chǎn)生熱電勢為二者的總和。

熱電偶性能檢測現(xiàn)在是18頁\一共有82頁\編輯于星期三測試步驟步驟二：按圖連接電路按圖接線，開啟主、副電源，調(diào)節(jié)差動放大器調(diào)零旋鈕，使F／V表顯示零，記錄下自備溫度計的室溫。熱電偶性能檢測現(xiàn)在是19頁\一共有82頁\編輯于星期三測試步驟步驟三：測量溫度、電勢差并記入下表測E：將－15V直流電源接入加熱器的一端，加熱器的另一端接地，觀察F／V表顯示值的變化，待顯示值穩(wěn)定不變時記錄下讀數(shù)E。測T：(1)用自備的溫度計測出上梁表面熱電偶處的溫度t1并記錄下來。(2)用自備的溫度計測出下梁表面加熱器處的溫度t2并記錄下來。（注意：溫度計的測溫探頭不要觸到應變片，只要觸及熱電偶處附近的梁體即可）。熱電偶性能檢測現(xiàn)在是20頁\一共有82頁\編輯于星期三測試步驟步驟四：結果分析根據(jù)熱電偶的公式Eab(t,to)=Eab(t,tn)+Eab(tn,to)。計算：熱端溫度為t，冷端溫度為0℃時的熱電勢，Eab(t,to),根據(jù)計算結果，查分度表得到溫度t。熱電偶測得溫度值與自備溫度計測得溫度值相比較，分析結果。實驗完畢，關閉主、副電源，尤其是加熱器－15V電源（自備溫度計測出溫度后馬上拆去－15V電源連接線），其他旋鈕置原始位置。

熱電偶性能檢測現(xiàn)在是21頁\一共有82頁\編輯于星期三學習情境內(nèi)容第三次課電路組裝及調(diào)試現(xiàn)在是22頁\一共有82頁\編輯于星期三電子溫度計電路組裝及調(diào)試確定系統(tǒng)方案

步驟一搭建各電路單元

步驟二電路調(diào)試

步驟三現(xiàn)在是23頁\一共有82頁\編輯于星期三步驟一：確定系統(tǒng)方案

利用熱電偶溫度傳感器組成的測量電路測出溫度變化的電壓信號，以模擬信號的方式傳送到前置差動放大電路，差動放大器電路把傳感器輸出的微弱信號進行一定倍數(shù)的放大，然后送如A/D轉換器中。再由A/D轉換電路把接收到的模擬信號轉換成數(shù)字信號，傳送到顯示電路，最后由顯示電路顯示數(shù)據(jù)。電子溫度計電路組裝及調(diào)試電路一電路二電路三電路四熱電偶溫度傳感器輸出信號差動放大電路放大信號A/D轉換電路(單片機)顯示電路（LED）現(xiàn)在是24頁\一共有82頁\編輯于星期三步驟二：搭建各電路單元

1．熱電偶溫度傳感器的測量電路電子溫度計電路組裝及調(diào)試現(xiàn)在是25頁\一共有82頁\編輯于星期三步驟二：搭建各電路單元

2．差動放大電路電子溫度計電路組裝及調(diào)試現(xiàn)在是26頁\一共有82頁\編輯于星期三步驟二：搭建各電路單元

3．A/D轉換電路及顯示電路電子溫度計電路組裝及調(diào)試現(xiàn)在是27頁\一共有82頁\編輯于星期三在實際工作中，要求電路的供電電壓為5V±5%。如果測量顯示值大于某一個超限值，對應的控制端口就會立即輸出高電平。傳感器一般都有一定的誤差，可以微調(diào)一下前置放大電路中的電位器來校正。如果傳感器發(fā)生開路故障,顯示就會出現(xiàn)"+5V"，如果傳感器及其引線發(fā)生了短路，顯示就會立即出現(xiàn)"0V"。為了防止傳感器出現(xiàn)開路或者短路之后可能會引起的不良后果，此時，控制輸出端口都會優(yōu)先關閉。步驟三：電路調(diào)試電子溫度計電路組裝及調(diào)試現(xiàn)在是28頁\一共有82頁\編輯于星期三學習情境內(nèi)容第四次課知識拓展現(xiàn)在是29頁\一共有82頁\編輯于星期三一、熱電阻傳感器概述熱電阻概念利用導體或半導體的電阻值隨溫度的變化而變化的特性來測量溫度的感溫元件叫熱電阻。它可用于測量-200~500℃范圍內(nèi)的溫度。熱電阻分類1．金屬熱電阻2．半導體熱敏電阻現(xiàn)在是30頁\一共有82頁\編輯于星期三二、金屬熱電阻1．測溫原理金屬導體的電阻大多都具有隨溫度變化的特性。Rt=R0[l+α(t-to)]Rt,R0分別為熱電阻在t℃和0℃時的電阻值；α為熱電阻的電阻溫度系數(shù)（1/℃）。感溫原件材料：（1）α越大越好（2）純金屬α更大（3）物理、化學性能穩(wěn)定（4）α保持常數(shù)---線性刻度特征（5）大的電阻率---減小熱電阻體積、熱慣性，復現(xiàn)性好?，F(xiàn)在是31頁\一共有82頁\編輯于星期三2．常用金屬熱電阻（1）鉑熱電阻（2）銅熱電阻（3）鐵和鎳熱電阻現(xiàn)在是32頁\一共有82頁\編輯于星期三鉑熱電阻

物理、化學性能非常穩(wěn)定，是制造熱電阻最好的材料。廣泛用于標準溫度計。目前測溫復現(xiàn)性最好的一種溫度計。-200~900鉑的純度

鉑絲的電阻值與溫度的關系鉑電阻的兩種分度號現(xiàn)在是33頁\一共有82頁\編輯于星期三銅熱電阻當測量精度要求不高，溫度范圍在-50~150℃銅電阻的兩種分度號銅電阻值與溫度的關系現(xiàn)在是34頁\一共有82頁\編輯于星期三三、半導體熱敏電阻1．測溫原理半導體熱敏電阻是利用半導體的電阻值隨溫度顯著變化的特性制成的。在一定的范圍內(nèi)通過測量熱敏電阻阻值的變化情況，就可以確定被測介質的溫度變化情況。2．特點靈敏度高、體積小、反應快。3．常用半導體熱敏電阻（1）負溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）（2）正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）現(xiàn)在是35頁\一共有82頁\編輯于星期三1.負溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)最常見的，錳、鈷、鐵、鎳和銅等多種金屬氧化物混合燒制而成（1）電阻和溫度之間呈負指數(shù)關系；（2）溫度達到某一數(shù)值，突然下降；2.正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）

由金屬陶瓷制成（1）電阻和溫度之間呈正指數(shù)關系；（2）溫度達到某一數(shù)值，突然上升；現(xiàn)在是36頁\一共有82頁\編輯于星期三現(xiàn)在是37頁\一共有82頁\編輯于星期三紅外傳感器測溫原理紅外輻射測量溫度紅外輻射俗稱紅外線，是一種不可見光。由于它是位于可見光中紅色光線以外的光線，所以被稱為紅外線。凡是存在于自然界的物體，都會放射出紅外線，只是它們發(fā)射的紅外線的波長不同而已。外線傳感器可以檢測到這些物體發(fā)射的紅外線，用于測量、成像或控制。紅外輻射的物理本質是熱輻射。一個熾熱物體向外輻射的能量大部分是通過紅外線輻射出來的。紅外線被物體吸收時，可以顯著地轉變?yōu)闊崮堋，F(xiàn)在是38頁\一共有82頁\編輯于星期三紅外傳感器1．紅外傳感器的應用紅外輻射計用于輻射和光譜輻射測量。搜索和跟蹤系統(tǒng)用于搜索和跟蹤紅外目標，確定其空間位置并對它的運動進行跟蹤。熱成像系統(tǒng)可產(chǎn)生整個目標紅外輻射的分布圖像，如紅外圖像儀、多光譜掃描儀等。紅外測距和通信系統(tǒng)。2．特點可晝夜測量，不受周圍可見光的影響。大氣對某些波長的紅外線吸收非常少，所以適用于遙感技術?，F(xiàn)在是39頁\一共有82頁\編輯于星期三學習情境2電子秤的制作

——壓力檢測黃岡職業(yè)技術學院傳感器應用現(xiàn)在是40頁\一共有82頁\編輯于星期三現(xiàn)在是41頁\一共有82頁\編輯于星期三學習情境要求利用電阻應變式傳感器制作電子稱利用數(shù)碼管顯示測量值測量范圍為0～+2kg分辨力為1g測量精度1％RD±l字

現(xiàn)在是42頁\一共有82頁\編輯于星期三知識目標能力目標素質目標掌握電阻應變式傳感器、電感式傳感器的結構、測量電路和工作原理利用電阻應變式傳感器檢測壓力等信號的基本原理及方法培養(yǎng)耐心細致嚴謹扎實的工作作風及團結協(xié)作的合作精神學習情境目標現(xiàn)在是43頁\一共有82頁\編輯于星期三學習情境內(nèi)容A知識準備B電阻應變片性能檢測C電子秤電路組裝及調(diào)試D知識拓展現(xiàn)在是44頁\一共有82頁\編輯于星期三學習情境內(nèi)容第一次課知識準備現(xiàn)在是45頁\一共有82頁\編輯于星期三知識準備一．應變式傳感器概述1．工作原理將被測量的變化轉換成電阻值的變化，再經(jīng)過轉換電路變成電信號輸出。2．優(yōu)點結構簡單、使用方便、性能穩(wěn)定、可靠、靈敏度高和測量速度快等。3．應用廣泛航空、機械、電力、化工、建筑、醫(yī)學等許多領域，常用來測量力、壓力、位移、應變、扭矩、加速度等。物理量電量現(xiàn)在是46頁\一共有82頁\編輯于星期三現(xiàn)在是47頁\一共有82頁\編輯于星期三知識準備二．電阻應變片的種類與結構應變計分類絲式應變片箔式應變片現(xiàn)在是48頁\一共有82頁\編輯于星期三敏感柵基底面膠（保護片）粘合劑引出導線敏感柵引出導線二、金屬應變片的結構1、基本結構（組成）現(xiàn)在是49頁\一共有82頁\編輯于星期三1．絲式應變片：由敏感柵、基底和蓋片、黏結劑、引線組成。2．箔式應變片：其敏感柵利用照相制版或光刻腐蝕的方法，將電阻箔材制成各種形狀而成，箔材厚度多為。3．薄膜應變片：采用真空蒸發(fā)或真空沉積等方法，將電阻材料在基底上制成一層各種形狀的敏感柵。敏感柵的厚度在0.1um以下。應變計分類絲式應變片箔式應變片現(xiàn)在是50頁\一共有82頁\編輯于星期三箔式應變片1.敏感柵尺寸準確，線條均勻2.敏感柵薄而寬，黏結性好3.散熱性好，允許通過較大工作電流4.敏感柵彎頭橫效應可忽略5.蠕變、機械滯后小，疲勞壽命高

任意形狀應變性好增大輸出信號現(xiàn)在是51頁\一共有82頁\編輯于星期三知識準備三．電阻的應變效應2．彈性敏感元件:

一根根據(jù)彈性元件結構形式（柱形、筒形、環(huán)形、梁式、輪輻式）和受載性質（拉、壓、彎曲、剪切等）的不同，它們可分為許多種類。（1）柱式彈性元件（2）薄壁圓筒（3）懸臂梁彈性圓柱薄壁圓筒受力分析現(xiàn)在是52頁\一共有82頁\編輯于星期三等截面懸臂梁等強度懸臂梁俯視圖R1R4R1R4R1R4R1R4R1R4R1R4R1R4R1R4R1R4R1R4R1R4R1R4現(xiàn)在是53頁\一共有82頁\編輯于星期三1、等截面懸臂梁R1R4R2R3GlhR1R4b2平視圖俯視圖R1R4R2R3Glh現(xiàn)在是54頁\一共有82頁\編輯于星期三2、等強度懸臂梁R1R4R2R3GlhR1R4b現(xiàn)在是55頁\一共有82頁\編輯于星期三知識準備三．應變片的工作原理1．應變效應:

電阻應變片的工作原理是基于金屬的電阻應變效應，即金屬絲的電阻隨著它所受機械變形（拉伸或壓縮）的大小而發(fā)生相應變化。這是因為金屬絲的電阻與材料的電阻率及其幾何尺寸有關，而金屬絲在承受機械變形的過程中，這兩者都要發(fā)生變化，因而引起金屬絲的電阻變化。一根金屬電阻絲，在其未受力時，原始電阻值為：當電阻絲受到拉力F作用時，引起電阻值變化量為

:通過彈性敏感元件的轉換作用，可將位移、力、力矩、加速度、壓力等參數(shù)轉換為應變，因此，可以將應變片由測量應變擴展到測量位移等上述參數(shù)，從而形成各種電阻應變式傳感器。現(xiàn)在是56頁\一共有82頁\編輯于星期三知識準備四．應變片的常用材料及粘貼技術

1．常用材料:（1）4YC3（2）4YC4（3）4YC8（4）4YC92．常用材料:（1）應變片的檢查與選擇（2）試件的表面處理（3）底層處理（4）貼片（5）固化（6）粘貼質量檢查（7）引線焊接與組橋連線現(xiàn)在是57頁\一共有82頁\編輯于星期三知識準備五．測量電路由于彈性元件產(chǎn)生的機械變形微小，引起的應變量ε也很微小，從而引起的電阻應變片的電阻率也很小。為了把微小的電阻變化率反映出來，必須采用測量電橋，把應變電阻的變化轉換成電壓或電流變化，從而達到精確測量的目的。測量電橋1．平衡條件2．平衡狀態(tài)(1)單臂直流電橋(2)差動直流電橋（半橋式）(3)雙差動直流電橋（全橋式）

現(xiàn)在是58頁\一共有82頁\編輯于星期三知識準備六．電阻應變片溫度誤差及補償

1．溫度誤差

因環(huán)境溫度改變而引起電阻變化的兩個主要因素是(1)應變片的電阻絲具有一定的溫度系數(shù)；(2)電阻絲材料與測試材料的線膨脹系數(shù)不同。2．線路補償(1)零點補償(3)彈性模量補償(2)溫度補償現(xiàn)在是59頁\一共有82頁\編輯于星期三第二次課電阻應變片性能檢測學習情境內(nèi)容現(xiàn)在是60頁\一共有82頁\編輯于星期三電阻應變片性能測試目的器件步驟結論熟悉應變片原理及現(xiàn)象依據(jù)測試電路圖連接實物

電源、應變計、測微儀、電壓表

記錄結果、驗證應變效應現(xiàn)在是61頁\一共有82頁\編輯于星期三電阻應變片的工作原理是基于金屬的電阻應變效應，即金屬絲的電阻隨著它所受機械變形（拉伸或壓縮）的大小而發(fā)生相應變化。這是因為金屬絲的電阻與材料的電阻率及其幾何尺寸有關，而金屬絲在承受機械變形的過程中，這兩者都要發(fā)生變化，因而引起金屬絲的電阻變化。用應變片測量應變或應力時，需將應變片粘貼于被測對象上。在外力作用下，被測對象表面產(chǎn)生微小機械變形，粘貼在其表面上的應變片亦隨其發(fā)生相同的變化，因此應變片的電阻也發(fā)生相應的變化。如果測出應變片的電阻值變化ΔR，則根據(jù)公式，就可以得到被測對象的應變值，并得到試件的應力。通過彈性敏感元件的轉換作用，可將位移、力、力矩、加速度、壓力等參數(shù)轉換為應變，因此，可以將應變片由測量應變擴展到測量位移等上述參數(shù)，從而形成各種電阻應變式傳感器。步驟一：熟悉應變片原理及現(xiàn)象電阻應變片性能測試現(xiàn)在是62頁\一共有82頁\編輯于星期三1．差動放大器調(diào)零。連接主機與模塊電路電源連接線，差動放大器增益置于最大位置（順時針方向旋到底），差動放大器“+”“-”輸入端對地用實驗線短路。輸出端接電壓表2V檔。開啟主機電源，用調(diào)零電位器調(diào)整差動放大器輸出電壓為零，然后拔掉實驗線，調(diào)零后模塊上的“增益、調(diào)零”電位器均不應再變動。步驟二：依據(jù)測試電路圖連接實物

電阻應變片性能測試現(xiàn)在是63頁\一共有82頁\編輯于星期三2．觀察貼于懸臂梁根部的箔式應變計的位置與方向，按圖（1）將所需實驗部件連接成測試橋路，圖中R1、R2、R3分別為模塊上的固定標準電阻，R為應變計（可任選上梁或下梁中的一個工作片），注意連接方式，勿使直流激勵電源短路。將螺旋測微儀裝于應變懸臂梁前端永久磁鋼上，并調(diào)節(jié)測微儀使懸臂梁基本處于水平位置。3．確認接線無誤后開啟主機，并預熱數(shù)分鐘，使電路工作趨于穩(wěn)定。調(diào)節(jié)模塊上的WD電位器，使橋路輸出為零。4．用螺旋測微儀帶動懸臂梁分別向上和向下位移各5mm,每位移1mm記錄一個輸出電壓值。5．依次將圖2.11中的固定電阻R1，換接應變計組成半橋、將固定電阻R2、R3，換接應變計組成全橋。6．重復3-4步驟，完成半橋與全橋測試實驗。7．用半導體應變片替換箔式應變片，重復2-3步驟。步驟二：依據(jù)測試電路圖連接實物

電阻應變片性能測試現(xiàn)在是64頁\一共有82頁\編輯于星期三1．根據(jù)表中所測數(shù)據(jù)在同一坐標上描出V-X曲線，根據(jù)公式，計算靈敏度S，并比較三種橋路的靈敏度，并做出定性的結論。電阻應變片性能測試步驟三：記錄測試數(shù)據(jù)計算及結果分析2．觀察改用交流激勵電源時應變片的工作特性。3．注意事項(1)由于懸臂梁彈性恢復的滯后及應變片本身的機械滯后，所以當螺旋測微儀回到初始位置后橋路電壓輸出值并不能馬上回到零，可一次或幾次將螺旋測微儀反方向旋動一個較大位移，使電壓值回到零后再進行反向采集實驗。(2)實驗中實驗者用螺旋測微儀進行位移后應將手離開儀器后方能讀取測試系統(tǒng)輸出電壓數(shù)，否則雖然沒有改變刻度值也會造成微小位移或人體感應使電壓信號出現(xiàn)偏差。(3)應變片接入橋路時，要注意應變片的受力方向，一定要接成差動形式，即鄰臂受力方向相反，對臂受力方向相同，如接反則電路無輸出或輸出很小。(4)更換應變片時應將電源關閉?，F(xiàn)在是65頁\一共有82頁\編輯于星期三學習情境內(nèi)容第三次課電路組裝及調(diào)試現(xiàn)在是66頁\一共有82頁\編輯于星期三確定系統(tǒng)方案

步驟一搭建各電路單元

步驟二電路調(diào)試

步驟三電阻應變片電路組裝與調(diào)試現(xiàn)在是67頁\一共有82頁\編輯于星期三步驟一：確定系統(tǒng)方案

電阻應變片電路組裝與調(diào)試利用由電阻應變式傳感器組成的測量電路測出物質的重量信號，以模擬信號的方式傳送到A/D轉換器。其次，由A/D轉換電路把由差動放大器電路把傳感器輸出的微弱信號進行一定倍數(shù)的放大，然后送A/D轉換電路中。再由A/D轉換電路把接收到的模擬信號轉換成數(shù)字信號，傳送到顯示電路，最后由顯示電路顯示數(shù)據(jù)。電路一電路二電路三電路四電阻應變片傳感器輸出信號差動放大電路放大信號A/D轉換電路(雙積分)顯示電路（LED）現(xiàn)在是68頁\一共有82頁\編輯于星期三步驟二：搭建各電路單元

1．電阻應變式傳感器的測量電路常用的橋式測量電路如圖。橋式測量電路有四個電阻，電橋的一個對角線接入工作電壓E，另一個對角線為輸出電壓Uo。其特點是：當四個橋臂電阻達到相應的關系時，電橋輸出為零，否則就有電壓輸出，可利用靈敏檢流計來測量，所以電橋能夠精確地測量微小的電阻變化。電阻應變片電路組裝與調(diào)試現(xiàn)在是69頁\一共有82頁\編輯于星期三步驟二：搭建各電路單元

2．差動放大電路儀表儀器放大器的選型很多，這里介紹一種用途非常廣泛的儀表放大器，就是典型的差動放大器。它只需高精度LM358和幾只電阻器，即可構成性能優(yōu)越的儀表用放大器。廣泛應用于工業(yè)自動控制、儀器儀表、電氣測量等數(shù)字采集的系統(tǒng)中。本設計中差動放大電路。電阻應變片電路組裝與調(diào)試現(xiàn)在是70頁\一共有82頁\編輯于星期三步驟二：搭建各電路單元3．A/D轉換電路電阻應變片電路組裝與調(diào)試現(xiàn)在是71頁\一共有82頁\編輯于星期三步驟二：搭建各電路單元4．顯示電路（LED）電阻應變片電路組裝與調(diào)試現(xiàn)在是72頁\一共有82頁\編輯于星期三步驟二：搭建各電路單元5．總裝電路電阻應變片電路組裝與調(diào)試現(xiàn)在是73頁\一共有82頁\編輯于星期三步驟三：電路調(diào)試1．首先在秤體自然下垂已無負載時調(diào)整RP1，使顯示器準確顯示零。2．再調(diào)整Rp2，使秤體承擔滿量程重量（本電路選滿量程為2千克）時顯示滿量程值。（調(diào)節(jié)Rp2衰減比）3．然后在秤鉤下懸掛1千克的標準砝碼，觀察顯示器是否顯示1.000，如有偏差，可調(diào)整RP3值，使之準確顯示1.000。4．重新進行2、3步驟，使之均滿足要求為止。5．最后測量RP2、RP3電阻值，并用固定精密電阻予以代替。RP1可引出表外調(diào)整。測量前先調(diào)整RP1，使顯示器回零。電阻應變片電路組裝與調(diào)試現(xiàn)在是74頁\一共有82頁\編輯于星期三學習情境內(nèi)容第四次課知識拓展現(xiàn)在是75頁\一共有82頁\編輯于星期三知識拓展一、電感式傳感器概述1．電感式傳感器概念由鐵心和線圈構成的將直線或角位移的變化轉換為線圈電感量變化的傳感器，又稱電感式位移傳感器。這種傳感器的線圈匝數(shù)和材料導磁系數(shù)都是一定的，其電感量的變化是由于位移輸入量導致線圈磁路的幾何尺寸變化而引起的。當把線圈接入測量電路并接通激勵電源時，就可獲得正比于位移輸入量的電壓或電流輸出。2．特點①無活動觸點、可靠度高、壽命長；②分辨率高；③靈敏度高；④線性度高、重復性好；⑤測量范圍寬（測量范圍大時分辨率低）；⑥無輸入時有零位輸出電壓，引起測量誤差；⑦對激勵電源的頻率和幅值穩(wěn)定性要求較高；⑧不適用于高頻動態(tài)測量。3．類型（1）自感式傳感器（2）互感式傳感器現(xiàn)在是76頁\一共有82頁\編輯于星期三知識拓展二．自感式傳感器1．基本變間隙自感式傳感器基本變間隙自感式傳感器由線圈