電阻應(yīng)變片實(shí)驗(yàn)

電阻應(yīng)變片實(shí)驗(yàn)第1頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一電阻應(yīng)變片及電橋特性實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)二電感傳感器特性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三電容傳感器特性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四濾波器濾波特性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)五虛擬儀器控制振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)第2頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1、了解電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)。

2、觀察應(yīng)變效應(yīng)，掌握應(yīng)變片的作用。

3、熟悉應(yīng)變片電橋的各種接法及其輸出特性。實(shí)驗(yàn)一電阻應(yīng)變片及電橋特性實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡?頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月所需單元及部件直流穩(wěn)壓電源、電橋、差動(dòng)放大器、雙孔懸臂梁稱重傳感器、砝碼、應(yīng)變片、F/V表、主、副電源。旋鈕初始位置：

直流穩(wěn)壓電源打到±2V檔，F(xiàn)/V表打到2V檔，差動(dòng)放大增益最大。第4頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、實(shí)驗(yàn)原理

箔式應(yīng)變片是最常用的測(cè)力傳感元件，它相當(dāng)于一種應(yīng)變電阻片，當(dāng)其受力發(fā)生形變時(shí)，敏感柵隨同變形，電阻值也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。人們可通過(guò)測(cè)量其電阻的變化來(lái)反映受力的大小。在使用時(shí)，通常把應(yīng)變片牢固地粘貼在測(cè)試體表面，當(dāng)測(cè)試體受力發(fā)生形變時(shí)，箔式應(yīng)變片的敏感柵隨同變形，其電阻值發(fā)生相應(yīng)的變化。通過(guò)測(cè)量電路，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。第5頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月應(yīng)變電阻片的敏感珊模擬第6頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

電橋電路是最常用的非電量電測(cè)電路中的一種，當(dāng)電橋平衡時(shí)，橋路對(duì)臂電阻乘積相等，電橋輸出電壓為零，在橋臂四個(gè)電阻R1、R2、R3、R4中，當(dāng)使用一個(gè)應(yīng)變片R代替一個(gè)電阻組成單橋時(shí)，電阻的相對(duì)變化率E=△R／R；使用二個(gè)應(yīng)變片代替兩個(gè)電阻組成半橋差動(dòng)狀態(tài)時(shí)，有E=2△R／R；當(dāng)使用四個(gè)應(yīng)變片代替四個(gè)電阻組成全橋兩個(gè)差動(dòng)對(duì)工作，且R1＝R2＝R3＝R4＝R時(shí)，電阻的相對(duì)變化率E=4△R／R。第7頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

由此可見(jiàn)，使用的應(yīng)變片越多，其電阻的變化率越大，電路中某兩點(diǎn)電位差變化越大。所以，單橋，半橋，全橋電路的靈敏度依次增大。本實(shí)驗(yàn)是利用應(yīng)變梁的應(yīng)變量△X所引起的電位差的改變量△V來(lái)反映對(duì)應(yīng)的橋路靈敏度的。

計(jì)算公式為

S=△V

△X

第8頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

設(shè)備的特點(diǎn)是把被測(cè)體、各傳感器、信號(hào)激勵(lì)、處理電路集于一體，組成一個(gè)完整的測(cè)試系統(tǒng)?？梢苑奖愕亟M成數(shù)十種不同的實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)可分為三大類：靜態(tài)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)和系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。SET-N傳感器實(shí)驗(yàn)箱簡(jiǎn)介傳感器安裝臺(tái)信號(hào)源/數(shù)據(jù)采集/顯示儀表

處理電路單元傳感器符號(hào)及引線單元

實(shí)驗(yàn)箱主要由四部份組成：傳感器安裝臺(tái)、信號(hào)源/數(shù)據(jù)采集/顯示儀表、傳感器符號(hào)及引線單元、處理電路單元。第9頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月安裝測(cè)微頭所需單元及部件第10頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月箔式應(yīng)變片螺

旋測(cè)微器稱重圓盤(pán)所需單元及部件第11頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

數(shù)顯表所需單元及部件第12頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月差放調(diào)零平衡調(diào)零應(yīng)變片接口1--4實(shí)驗(yàn)電源實(shí)驗(yàn)電源所需單元及部件第13頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月+4V--4VWD+_電壓表RR3R2R1

四、實(shí)驗(yàn)電路第14頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月接數(shù)顯表第15頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三種橋路的電路比較第16頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、實(shí)驗(yàn)步驟1、差動(dòng)放大器調(diào)零。2、根據(jù)電路圖接線，調(diào)節(jié)電橋平衡。3、在傳感器上放上一只砝碼，記下此時(shí)的電壓數(shù)值，然后每增加一只砝碼記下一個(gè)數(shù)值并記錄這些數(shù)值。4、根據(jù)所得結(jié)果計(jì)算系統(tǒng)靈敏度S。5、保持放大器增益不變，將電路接成半橋電路，進(jìn)行測(cè)量。6、保持放大器增益不變，將電路接成全橋電路，進(jìn)行測(cè)量。7、在同一座標(biāo)上描出X-Y曲線，比較三種接法的靈敏度。

第17頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格重量（g）電壓(mV)第18頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七、注意事項(xiàng)

1、按實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行，在對(duì)差動(dòng)放大器調(diào)零時(shí)，要開(kāi)啟左下角的電源“開(kāi)”，調(diào)零后關(guān)閉。2、電橋上端虛線所示的四個(gè)電阻實(shí)際上并不存在，僅作為一標(biāo)記，讓學(xué)生組橋容易。3、為確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程中輸出指示不溢出，可先將砝碼加至最大重量，如指示溢出，適當(dāng)減小差動(dòng)放大增益，此時(shí)差動(dòng)放大器不必重調(diào)零。4、在更換應(yīng)變片時(shí)應(yīng)將電源關(guān)閉。5、直流穩(wěn)壓電源±4V不能打的過(guò)大，以免損壞應(yīng)變片或造成嚴(yán)重自熱效應(yīng)；在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如有發(fā)現(xiàn)電壓表發(fā)生過(guò)載，應(yīng)將電壓量程擴(kuò)大。6、在本實(shí)驗(yàn)中只能將放大器接成差動(dòng)形式，否則系統(tǒng)不能正常工作，接全橋時(shí)請(qǐng)注意區(qū)別各應(yīng)變片的工作狀態(tài)方向。、第19頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月八、思考題