图1-1 应变式传感器安装示意图
2、 接入模板电源±15V(从主控台引入),检查无误后,合上主控台电源
开关,将实验模板调节增益电位器RW3顺时针调节大致到中间位置,再进行差动放大器调零,方法为将差放的正负输入端与地短接,输出端与主控台面板上数显表输入端Vi相连,调节实验模板上调零电位器RW4,使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V档)。关闭主控箱电源(注意:当Rw3、Rw4的位置一旦确定,就不能改变。一直到做完实验内容三为止)。 3、
将应变式传感器的其中一个电阻应变片R1(即模板左上方的R1)接入
电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7模块内已接好),接好电桥调零电位器RW1,接上桥路电源±4V(从主控台引入)如图1-2所示。检查接线无误后,合上主控台电源开关。调节RW1,使数显表显示为零。
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图1-2应变式传感器单臂电桥实验接线图
4、 在电子称上放置一只砝码,读取数显表数值,依次增加砝码和读取相
应的数显表值,直到200g(或500 g)砝码加完。记下实验结果填入表1-1,关闭电源。 重(g) 电压(mv) 量 5、 根据表1-1计算系统灵敏度S=ΔU/ΔW(ΔU输出电压变化量,ΔW
重量变化量)和非线性误差δf1=Δm/yF..S 3100%式中Δm为输出值(多次测量时为平均值)与拟合直线的最大偏差:yF2S满量程输出平均值,此处为200g(或500g)。
实验内容二 金属箔式应变片――半桥性能实验
一、基本原理:不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边,电桥输出灵敏
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度提高,非线性得到改善。当应变片阻值和应变量相同时,其桥路输出电压UO2=EKε/2。
二、用器件与单元:同实验内容一。 三、实验步骤:
1、 2、
传感器安装同实验内容一。仔细阅读实验内容一的步骤2, 根据图1-3接线。R1、R2为实验模板左上方的应变片,注意R2应和
R1受力状态相反,即将传感器中两片受力相反(一片受拉、一片受压)的电阻应变片作为电桥的相邻边。接入桥路电源±4V,调节电桥调零电位器RW1进行桥路调零,实验步骤3、4同实验内容一中4、5的步骤,将实验数据记入表1-2,计算灵敏度S2=U/W,非线性误差δf2。若实验时无数值显示说明R2与R1为相同受力状态应变片,应更换另一个应变片。
图1-3应变式传感器半桥实验接线图
表1-2半桥测量时,输出电压与加负载重量值 重量 电压 3;进行灵敏度和非线性误差计算
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实验内容三 金属箔式应变片――全桥性能实验
一、 基本原理:全桥测量电路中,将受力性质相同的两应变片接入电桥
对边,当应变片初始阻值:R1=R2=R3=R4,其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时,其桥路输出电压U03=KEε。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性误差和温度误差均得到改善。 二、 需用器件和单元:同实验内容一
三、 实验步骤: 1、
传感器安装同实验内容一。
1-4接线,实验方法与实验内容二相同。将实验结果填入
2、 根据图
表1-3;进行灵敏度和非线性误差计算。
1-4全桥性能实验接线图
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表1-3全桥输出电压与加负载重量值 重量 电压
思考题:
根据实验内容一、二、三所得的单臂、半桥和全桥输出时的灵敏度和非线性度,从理论上进行分析比较。阐述理由(注意:实验内容一、二、三中的放大器增益必须相同)。
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