最小,示波器的波形大致为一条水平线(V/F表显示值与示波器不完全相符时两者兼顾即可).再用手轻轻按住双平行梁沉重传感器托盘(梁右端磁钢处)的中间产生一个位移,调节移相器的移相旋钮,使示波器显示全波检波的图形,放手后,梁复原,示波器图形基本成一条直线
4、在传感器托盘上放一只砝码,记下此时的电压数值,然后每增加一只砝码记下一个数值并将这些数值填入下表,根据所得结果计算灵敏度S=△V/△W,并作出V-W关系曲线, △V是电压变化率, △W是相应的质量变化率。
重量(g) 电压(mv) 四、思考:
在交流电桥中,必须有两个可调参数才能使电桥平衡,这是因为电路存在 而引起的。
实验五 交流全桥的应用----振幅测量
一、实验目的
本实验了解交流激励的金属箔式应变片电桥的应用 二、所需单元及部件:
音频振荡器,电桥,差动放大器,移相器,相敏检波器,低通滤波器,低频振荡器,V/F表,双线示波器,激振线圈Ⅰ.
有关旋钮的初始位置: 音频振荡器5KHZ, 低频振荡器频率旋钮置5HZ左右,幅度置最小,差放增益置最大,主副电源关闭. 三、实验步骤:
1、按图6接线,并保持实验四(1),(2),(3)的步骤
?1LV音频振荡器?2R1W2CR4移相器＋－VW1RR2R3应变片～示波器相敏检波器低通滤波器V/F表电桥平衡网络图6
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2、关闭主副电源,将低频振荡器的输出Vo信号接到激振线圈Ⅰ的一端,激振线圈的另一端接地,低频振荡器的幅度旋钮置中间位置,开启主副电源,双平行梁在振动,慢慢调节低频振荡器频率旋钮,使梁振动比较明显,如梁振幅不够大,可调大低频振荡器的幅度,但应注意不使梁的振幅碰到激振线圈梁为宜.
3、将示波器的X轴扫描旋钮切到5-10ms/div级档,Y轴切换到50mv/div或0.1v/div,分别观察差放输出端,相敏检波输出端,低通输出端波形,并描出各级波形,改变低频振荡器频率f(3~20Hz),测得相应的电压峰峰值(低通滤波器输出Vp-p),填入下表,画出幅频f-Vp-p曲线.
F(Hz) Vp-p 做完以上实验,可反复调节线路中的各旋钮,用示波器观察各输出环节波形的变化,加深实验体会并了解各旋钮的作用.
4、 实验完毕,关闭主副电源,各旋钮置初始位置
3 5 7 10 12 15 17 20 实验六 交流全桥的应用--------电子称之一
一、实验目的:
了解交流供电的金属箔式应变片电桥的实际应用。 二、所需单元及部件:
音频振荡器,电桥,差动放大器,移相器,低通滤波器,砝码 ,V/F表,主副电源,双平行梁,应变片 三、实验步骤:
1、差动放大器调零:将差动放大器(+),(-)输入端与地短接,输出端与V/F表的Vi端相连,V/F表打在20V档,开启主副电源后调差放的调零旋钮使V/F表显示为零, V/F表切换开关置2V档,细条差放调零旋钮使V/F表显示为零,然后关闭主副电源
2、按图接线,图中R1,R2,R3,R4为应变片,W1,W2,C,r为交流电桥调节平衡网络,电桥交流激励源必须从音频振荡器的LV输出口引入,音频振荡器旋钮置中间位置. 3、按住振动梁(双平行梁)的自由端,旋转测微头使测微头脱离振动梁(双平行梁)自由端并远离,将V/F表的切换开关置20V档,示波器X扫描是切换到0.1-0.5ms(以合适为宜),Y轴CH1或CH2切换开关置5V/div,音频振荡器的频率旋钮置5KHZ,幅度旋钮置中间幅度,开启主副电源,调节电桥网络中的W1,W2,使V/F表和示波器显示最小,再把V/F表和示波器Y轴的切换开关分别置2V档和50mv/div,细条W1和W2及差动放大器调零旋钮,使V/F表显示值最小,示波器的波形大致为一条水平线(V/F表显示值与示波器不完全相符时两者兼顾即可).再用手按住梁的自由端产生一个大位移,调节移相器的移相旋钮,使示波器显示全波检波的图形,放手后梁复原,示波器图形基本成一条直线.否则调节W1和W2.
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4、在梁的自由端(磁钢处)加所有砝码,调节差放增益旋钮,使V/F表显示对应的量值,去除所有砝码,调W1使V/F表显示为零,这样重复几次进行标定.
5、在梁自由端(磁钢处)逐一加砝码,把V/F表表的显示值填入下表,并计算灵敏度
W(g) V(v) 5、 梁自由端放上一个重量未知的重物,记录V/F表的显示值,得出未知重物的重量 四、 注意事项:
砝码和重物应放在梁自由端的磁钢上,不能与外部相碰擦. 五、思考:
要将这个电子称方案投入实际应用,你认为哪些部分需要改进.
*实验六 交流全桥的应用-----电子称之一
一、实验目的:
了解交流供电的金属箔式应变片电桥的实际应用 二、所需单元及部件:
音频振荡器,电桥,差动放大器,移相器,低通滤波器,砝码 ,V/F表,主副电源,双平行梁称重传感器,应变片 三、实验步骤:
1、差动放大器调零:将差动放大器(+),(-)输入端与地短接,输出端与V/F表的Vi端相连,开启主副电源后调差放的调零旋钮使V/F表显示为零, V/F表切换开关置2V档,细条差放调零旋钮使V/F表显示为零,然后关闭主副电源
2、按图6接线,图中R1,R2,R3,R4为应变片,W1,W2,C,r为交流电桥调节平衡网络,电桥交流激励源必须从音频振荡器的LV输出口引入,音频振荡器旋钮置中间位置.
3、将V/F表的切换开关置20V档,示波器X扫描是切换到0.1-0.5ms(以合适为宜),Y轴CH1或CH2切换开关置5V/div,音频振荡器的频率旋钮置5KHZ,幅度旋钮置中间幅度,开启主副电源,调节电桥网络中的W1,W2,使V/F表和示波器显示最小,再把V/F表和示波器Y轴的切换开关分别置2V档和50mv/div,细条W1和W2及差动放大器调零旋钮,使V/F表显示值最小,示波器的波形大致为一条水平线(V/F表显示值与示波器不完全相符时两者兼顾即可).再用手按住梁的自由端产生一个位移,调节移相器的移相旋钮,使示波器显示全波检波的图形,放手后梁复原,示波器图形基本成一条直线.
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4、在传感器托盘(梁的右端磁钢处)上放上所有砝码,调节差动放大器增益旋钮使V/F表数值为相应砝码的比例值,然后拿掉所有砝码, 调节差动放大器增益旋钮使V/F表数值为零,重复操作这个过程几次(标定过程)即可作为电子称应用.
5、开始称重,每增加一只砝码记下一个数值并将这些数值填入下表,根据所得结果计算系统灵敏度S=△V/△W,并作出V-W关系曲线, △V为电压变化率, △W为相应的重量变化率.
重量(g) 电压(mv) 6、在托盘中间放上一个重量未知的重物,记录V/F表的显示值,得出未知重物的重量. 7、实验完毕,关闭主副电源,所有旋钮置初始位置 四、注意事项:
砝码和重物应放在托盘的中心 五、思考:
要将这个电子称方案投入实际应用,应如何改进?
实验七 热电偶的原理及现象
一、实验目的:
了解热电偶的原理及现象 二、所需单元及部件:
-15V不可调直流稳压电源,差动放大器, V/F表,加热器,热电偶,水银温度计(自备),主副电源
三、实验步骤:
1、了解热电偶原理,二种不同的导体互相焊接成闭合回路时,当两个接点温度不同时回路中就会产生电流,这有现象称为热电效应,产生电流的电动势叫做热电势,通常把两种不同导体的这种组合称为热电偶,具体热电偶原理参考教科书.
2、了解热电偶在实验仪上的位置和符号,实验仪所配的热电偶是由铜—康铜组成的简易热电偶,分度号为T,实验仪有两个热电偶,它封装在双平行梁的上片梁的上表面(在来年感表面中间二根细金属丝焊成的一点,就是热电偶)和下片梁的下表面,两个热电偶串联在一起产生热电势为两者的总和.
3、按图七接线,开启主副电源,调节差动放大器调零旋钮,使V/F表显示为零,记录下自备温度计的室温.
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+8V TnTTn-V +-8V加热器热电偶差动放大器V/F表
图7
4、将+8V直流电源接入加热器的一端，加热器的另一端接-8V。（将-15V直流电源接入加热器的一端,加热器的另一端接地）观察V/F表显示值的变化,到显示值稳定不变时记录下V/F表显示的读数E 5、用自备的温度计测出上两表面热电偶处的温度t并记录下来,(注意:温度计的测温探头不要触到应变片,只要触及热电偶处附近的梁体即可)
6、 根据热电偶的热电势与温度之间的关系式:Eab(t,to)=Eab(t,tn)+Eab(tn,to)
其中:t------------------热电偶的热端(工作端或称测温端)温度
tn-----------------热电偶的冷端(自由端即热电势输出端)温度也就是室温 to----------------0℃
（1） 热端温度为t,冷端温度为室温时热电势, Eab(t,tn)=(f/v显示表E)/100
×2 (100为差动放大器的放大倍数,2为二个热电偶串联). （2） 热端温度为室温,冷端温度为0℃, 铜—康铜的热电势: Eab(tn,to):查
以下所附的热电偶自由端为0℃时的热电势和温度的关系,即铜—康铜的热电偶分度表,得到室温(温度计测得)时热电势.
（3） 计算:热端温度t,冷端温度为0℃时的热电势, Eab(t,to),根据计算结果,查分度表得到温度t. （4）
铜—康铜的热电偶分度(自由端温度0℃)
分度号:T
工作端温度℃ -10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
-0.383 -0.421 -0.000 -0.039 0.000 0.391 0.789 1.196 1.611 2.035 2.467 2.908 3.357 3.827 4.291 0.039 0.430 0.830 1.237 1.653 2.078 2.511 2.953 3.402 3.873 4.338 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 热电动势(mv) -0.459 -0.077 0.078 0.470 0.870 1.279 1.695 2.121 2.555 2.997 3.447 3.919 7.385 -0.496 -0.116 0.147 0.510 0.911 1.320 1.738 2.146 2.599 3.042 3.483 3.965 4.432 -0.534 -0.154 0.156 0.549 0.951 1.361 1.780 2.207 2.643 3.087 3.538 4.012 4.479 18
-0.571 -0.193 0.195 0.589 0.992 1.403 1.822 2.250 2.687 3.131 3.584 4.058 4.529 -0.608 -0.231 0.234 0.629 1.032 1.444 1.865 2.294 2.731 3.176 3.630 4.105 4.573 -0.646 -0.269 0.273 0.669 1.073 1.486 1.907 2.337 2.775 3.221 3.676 4.151 4.621 -0.683 -0.307 0.312 0.709 1.114 1.528 1.950 2.380 2.819 3.266 3.721 4.198 4.668 -0.721 -0.345 0.351 0.749 1.155 1.569 1.992 2.424 2.864 3.312 3.767 4.244 4.715