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,调节电桥RW1同样使F/V表显示零。重复(4)过程将读出数据填入下表: 重量(g) 电压(mV) 7、在同一座标上描出X-Y曲线,比较三种接法的灵敏度。
六、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,仅作为一标记,让学生组桥容易。
2、为确保实验过程中输出指示不溢出,可先将砝码加至最大重量,如指示溢出,适当减小差动放大增益,此时差动放大器不必重调零。
3、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。
4、在更换应变片时应将电源关闭。
5、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。 6、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。 7、直流稳压电源±4V不能打的过大,以免损坏应变片或造成严重自热效应。
8、接全桥时请注意区别各应变片的工作状态方向。
七、思考题
1、为什么电阻应变片R1和R3或R2和R4不能作为电桥的相邻两臂构成电桥?
2、为什么在应用应变片传感器时经常采用半桥或全桥形式? 3、电阻应变片的灵敏度与哪些因素有关?
八、实验报告要求
1、绘出三种实验线路图,并加以分析说明。 2、绘出三种输入——输出(X—V)特性曲线。
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实验二 电感传感器特性及相敏电路特性实验
一、实验目的
1、进一步了解差动变压器与差动螺管式电感传感器的原理和组成。 2、测定电感式传感器输出特性。
3、比较差动变压器式传感器与差动螺管式电感传感器的异同。
二、实验仪器及设备
SET-N传感器实验仪
所需单元和部件:差动螺管式电感传感器、音频振荡器、电桥、差动放大器、相敏检波器、移相器、低通滤波器、F/V表、低频振荡器、双踪示波器、振动平台。
三、有关旋钮的初始位置
音频振荡器频率为5KHz,LV输出幅度为峰峰值2V,差动放大器的增益旋钮旋至中间,F/V表置于2KHz档,低频振荡器的幅度旋钮置于最小
音频振荡器4KHZ、差动放大器的增益打到量大,V/F表打到V±2V档。 音频振荡器幅度旋到适中位置。
四、实验原理
电感传感器实验是进行差动变压器和差动电感传感器的特性实验,两种实验的内容及原理基本相同,区别仅在于信号输入源加入的位置不同,当激励电压加入时随着铁芯中点附近的移动,输出电压变发生变化,根据输出电压的变化就可以得到位移量的大小及方向。
五、实验内容及步骤
1、差动变压器实验
(1) 将差动放大器调零:用连线将差动放大器的正(+)、负(-)、地短接。将差动放大器的输出端与F/V表的输入插口Vi相连;开启电源;调节差动放大器的增益到最大位置,然后调整差动放大器的调零旋钮使F/V表显示为零,关闭电源。
(2)按图2-1接好线路
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音频振荡器LV移相器....WA..R..低通滤波器-+相敏检波器电压频率表VWD差动放大器图2-1 (3)转动测微头,调整铁芯到中间位置,方法是:断开调平衡的W1、W2电位器,旋动测微头使输出最小。
(4)调整各平衡及调零旋钮,使电压表读数为零。 (5)旋转测头,每隔0.5mm读数记录实验数据,填入下表 X(mm) V(mv) (6)作出V—X曲线,并求出灵敏度。 2、差动螺管式电传感实验
(1)差动放大器调零(方法见实验一)按图2-2接线,组成一个电感电桥的测量系统。
图2-2
(2)调整测微头,使铁芯到中间位置,方法是:断开调平衡的W1、W2电位器,旋动测微头使输出最小。
(3)调整各平衡及调零旋钮,使电压表读数为零。 (4)转动测微头,每隔0.5mm记录一个数据,填入下表。
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X(mm) V(mv) (5)作出V-X曲线,计算出灵敏度。
六、注意事项
(1)此实验只用原差变压器的两个次级线圈,注意接法; (2)音频振荡器必须从LV插口输出。
七、实验报告基本要求
1、熟悉实验线路,能分析说明。
2、绘出两种输入——输出曲线,计算灵敏度并加以比较。 3、回答思考题。
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实验三 电容传感器特性及相敏电路特性实验
一、实验目的
了解差动变面积式电容传感器的原理及其特性。
二、实验原理
电容式传感器有多种形式,本仪器中差动变面积式。传感器由两组定片和一组动片组成。当安装于振动台上的动片上、下改变位置,与两组静片之间的重叠面积发生变化,极间电容也发生相应变化,成为差动电容。如将上层定片与动片形成的电容定为Cx1,下层定片与动片形成的电容定为Cx2,当将Cx1 和Cx2 接入桥路作为相邻两臂时,桥路的输出电压与电容量的变化有关,即与振动台的位移有关。
平行板组成的电容器的电容量
C??A ?通过改变两板的耦合面积A可以改变电容器的电容量,通过检测变换电路,转变成电信号的变化,并将电信号放大,检波,可测得V=f(x)的输出特性。
三、实验仪器及设备
SET-N传感器实验仪
所需单元和部件:电容传感器、电压放大器、低通滤波器、F/V表、激振器、示波器
四、实验步骤
1、差动放大器调零(方法见实验一)按图3-1接线
图3-1
2、差动放大器增益旋钮到中间,V/F表打到±200mv档,调节测微头,
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