文档介绍：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
X(mm)
0
V(mv)
0
3
5
8
10
14
17
20
23
线性拟合
V=*x-
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。
(2)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(半桥)
实验数据处理
X(mm)
0
V(mv)
0
14
25
38
49
62
75
87
98
V=*x+
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。
(2)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。
(3)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
实验数据处理
X(mm)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
V(mv)
0
25
51
75
103
126
151
173
196
V=*x+
思考题:
(1)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
(2)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
(全桥)振动时的幅频性能
实验数据处理
F(Hz)
5
6
10
11
12
13
14
17
25
Vpp(mV)
19
21
58
124
151
108
69
29
14
思考题:
(1)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。
(2)根据实验结果,可以知道梁的共振频率大致为多少。
12Hz
(3)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。
(4)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(T,Tn)== mV
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
X(mm)
0
1
2
3
4
V(mv)
93
89
84
80
75
70
64
60
55
49
V=-*x+
思考题:
(1)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