位移（㎜） 电压 （mv） 7、根据所得结果计算灵敏度ΔS=ΔV/ΔX（式中ΔX为梁的自由端位移变化，ΔV为V/F表显示的电压值的相应变化。
8、实验完毕，关闭主、副电源，所有旋钮转到初始位置。 四、注意事项：
1、电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在，仅作为一个标记，让学生连线时组成电桥容易。
2、做此实验时应将低频振荡器的幅度关至最小，以减小其对直流电桥的影响。 五、问题：
1、本实验电路对直流稳压电源和放大器有何要求？
实验二 金属箔式应变片:单臂、半桥、全桥比较
一、实验目的:
验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间的关系。 二、所需单元和部件:
直流稳压电源，差动放大器，电桥，V/F，测微头，双平行梁，应变片
有关旋钮的初始位置：直流稳压电源打到±2V档，V/F表打到2V档，差动放大器增益打到最大。 三、实验步骤:
1、按实验一方法将差动放大器调零后，关闭主副电源。
2、按图1接线，图中R4=Rx为工作片，r及W1为电桥平衡网络。
3、调节测微头使双平行梁处于水平位置，(目测)，将直流稳压电源打倒±2V档，放大器增益置中偏大处，然后调整电桥平衡电位器W1，使表头显示零，(需预热几分钟表头才能稳定下来)
4、转测微头，使梁移动，每隔0.5㎜(旋转一圈)读一个数，将测得数值填入下表，然后关闭主副电源。
位移（㎜） 电压 （mv） word文档 可自由复制编辑
5、保持放大器增益不变，将R3固定电阻换为与R4工作状态相反的另一个应变片，即取二片受力方向不同的应变片，形成半桥(图3)，调节测微头使梁回到水平位置(目测)，调节电桥W1使V/F表显示为零，重复(4)过程同样测得读数，填入下表： 位移（㎜） 电压 （mv） ＋4V 4 1 10 RxR111W1R差动放大器2＋V－R2－4V直流稳压电源R3直流电压表53电桥平衡网络8图3
6、保持差动放大器增益不变，将R1,R2两个固定电阻换成另两片受力应变片(即R1换成 ，R2换成 ，)组桥时只要掌握对臂应变片的受力方向相同，邻臂应变片的受力方向相反即可，否则相互抵消没有输出，接成一个直流全桥，调节测微头，使梁到水平位置。调节电桥W1同样使V/F表显示为零。重复(4)过程将读出的数据记入下表:
位移 （㎜） 电压 （mv）
7、在同一坐标纸上描出X-V曲线，比较三种接法的灵敏度。 四、注意事项:
1、在更换应变片时应将电源关闭
2、在实验过程中如有发现电压表发生过载,应将电压量程扩大 3、在本实验中只能将放大器接成差动形式,否则系统不能正常工作
4、直流稳压电源打在±2V,不能打的过大,以免损坏应变片或造成严重自热效应 5、接全桥时请注意区别各片子的工作状态方向
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实验三 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:
正负8伏(-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。e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(在梁的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.
+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。（或将-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,加热5分钟左右记录下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)
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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为 Eab(t,tn)=(f/v显示表读数
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 -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 7、热电偶测得温度值与自备温度计测得温度值相比较.(注意:本实验仪所配的热电偶为简易热电偶,并非标准热电偶,只要了解热电势现象)
8、实验完毕,关闭主副电源,尤其是加热器-15V电源(自备温度计测出温度后马上拆去-15V电源连接线)其他旋钮置原始位置 四、思考:
(1) 为什么差动放大器接入热电偶后需再调差放零点?
(2) 即使采用标准热电偶按本实验方法测量温度也会有很大误差,为什么?
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实验四 霍尔式传感器的静态位移特性---直流激励
一、实验目的:
了解霍尔式传感器的原理与特性 二、所需单元及部件:
霍尔片,磁路系统,电桥,差动放大器,V/F表,直流稳压电源,测微头振动平台
有关旋钮的初始位置:差动放大器增益旋钮打到最小,电压表置20V档,直流稳压电源置2V档,主副电源关闭 三、实验步骤:
1、了解霍尔式传感器的结构及实验仪上的安装位置,熟悉实验面板上霍尔片的符号,霍尔片安装在实验仪的振动圆盘上,两个半圆永久磁钢固定在实验仪的顶板上,二者组合成霍尔式传感器
2、 开启主副电源将差动放大器调零后,增益置最小,关闭主电源,根据图22接线,W1,r为电
桥单元的直流电桥平衡网络
+2VW1+-RV-2V稳压电源电桥平衡网络霍尔式传感器差动放大器V/F表
图22
3、 装好测微头,调节测微头与振动台吸合并使霍尔片置于半圆磁钢上下正中位置 4、 开启主副电源,调整W1使电压表指示为零
5、 上下旋动测微头,记下电压表读数,建议煤隔0.2mm读一个数,将读数填入下表: X(mm) V(v) X(mm) V(v) 作出V-X曲线,指出线性范围,求出灵敏度,关闭主副电源
可见,本实验测出的实际上是磁场情况,它的线性越好,位移测量的线性度也越好,它的变化越陡,位移测量的灵敏度也越大
6、 实验完毕,关闭主副电源,各旋钮置初始位置
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