文档介绍：应变片传感器实验报告传感器实验报告实验一金属箔式应变片单臂电桥实验数据处理线性拟合 V=*灵敏度为思考题: 本实验电路对直流稳压电源有何要求,对放大器有何要求。直流稳压源输出应稳定,且不超过负载的额定值。放大器应对差模信号有较好放大作用,无零漂或零漂小可忽略。将应变片换成横向补偿片后,又会产生怎样的数据,并根据其结构说明原因。灵敏度将大幅度降低,线性性也将变差,电压随位移的变化将变得十分小。因为横向补偿片原本是横向粘贴在悬梁臂上的,用于补偿应变片测量的横向效应。在悬梁臂形变的时候,横向补偿片仅仅横向部分发生形变,而应变片敏感栅往往很粗而且有效长度短,因此阻值变化小。实验二金属箔式应变片双臂电桥实验数据处理 V=*x+灵敏度为思考题: 根据应变片受力情况变化,对实验结果作出解释。在梁上下表面受力方向相反的应变片相当于将形变放大两倍,,因此,ΔV/ΔX大约是实验一中的两倍。将受力方向相反的两片应变片换成同方向应变片后,情况又会怎样。同方向的两片应变片相互抵消,输出为零。比较单臂,半桥两种接法的灵敏度。在相同形变量下,半桥的灵敏度约是单臂的两倍。实验三金属箔式应变片四臂电桥(全桥)的静态位移性能 V=*x+灵敏度问思考题: 如果不考虑应变片的受力方向,结果又会怎样。对臂应变片的受力方向应接成相同,邻臂应变片的受力方向相反,否则相互抵消没有输出比较单臂,半桥,全桥各种接法的灵敏度。在相同形变量下,半桥灵敏度约是单臂的两倍,全桥灵敏度越是半桥的两倍,即约为全桥的四倍。实验四金属箔式应变片四臂电桥振动时的幅频性能实验数据处理思考题: 在实验过程中,观察示波器读出频率与频率表示值是否一致,据此,根据应变片的幅频特性可作何应用。不一致。可以根据这个原理反向测出梁的震动频率,利用应变片读出峰值,在找到对应的频率值即可。根据实验结果,可以知道梁的共振频率大致为多少。 12Hz 在某一频率固定时,调节低频振荡器的幅度旋钮,改变梁的振动幅度,通过示波器读出的数据与实验三对照,是否可以推算出梁振动时的位移距离。不可以。实验三是一个静态过程,而本实验是一个动态过程,得到的电压并不对应于静态时的位移。且由示波器上读出的数据误差较大。试想一下,用其他方法来测梁振动时的位移距离,并与本实验结果进行比较验证。其他方法,如加速度计,霍尔元件等比较: 如利用霍尔元件只能测量小范围的位移,测量的位移不能过大;测量振动时振动频率不能太低,如果振动频率过低,磁感应强度发生变化的周期过长,大于读取脉冲信号的电路的工作周期,就会导致计数错误而本实验相对课测量位移较大,但精确度较低实验六热电偶的温度效应实验数据处理室温18℃毫伏表稳定示数EAB=/2= 查表可知18℃对应热电势EAB(Tn,To)=mV 从而有EAB(T,To)=EAB(T,Tn)+EAB(Tn,To)=+=mV查表可知约为30℃实验七变面积式电容传感器的性能实验数据处理 V=-*x+灵敏度为思考题: 如果往上旋动测微器,使梁的自由端往上产生位移,结果有会怎样。变化相同的x值时,V值会大约是原值的相反数实验仪的电容传感器的介质是什么,如果改变介质,将会对电容传感器性能有何影响。原介质为空气改变介质,由敏度降低。可知,C变大,又由Q=CU,可知,此时ΔU变小,即传感器灵实验一、二、三应变片单臂、半桥、全桥特性实验一、实验原理电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器,此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形,然后由电阻应变片将变形转换成电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测,如力、压力、加速度、力矩、重量等,在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。根据表中数据画出实验曲线后,计算灵敏度S=ΔV/ΔW和非线性误差δ(用最小二乘法),δ=Δm/yFS×100%式中Δm为输出值与拟合直线的最大偏差:yFS满量程输出平均值,此处为200g。四、思考题 1、ΔR转换成ΔV输出用什么方法? 通过电阻的分压,将电阻两端的电压测量出来经过差动放大器。从而将ΔR转换成ΔV。2、根据图4机头中应变梁结构,在振动台放置砝码后分析上、下梁片中应变片的应变方向(是拉?还是压?+压变大)。所连接的应变片电阻中,带有符号↑是拉伸,电阻会变大;带有符号↓的是压缩,电阻会减小。3、半桥测量时两片不同受力状态的电阻应变片接入电桥时,应接在:对边?邻边?为什么? 应该接在邻边,这样能保证测量的灵敏度,同时能使一些去除干扰因素的影响。4、应变片组桥时应注意什么问题? 要注意应变片的受力状态和接入电路时的位置。实验五应变直流全桥的应用—电子秤实验一、实验原理常用的称重