单臂电桥实验.pdf

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黄淮学院电子科学与工程系

传感器与检测技术课程验证性实验报告

实验名称应变片单臂电桥性能实验实验时间年月日

学生姓名实验地点7#303

同组人员专业班级电技1301B

一、实验目的

了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。

二、实验主要仪器设备和材料

主机箱中的±2V~±10V(步进可调)直流稳压电源、±15V直流稳压电源、电压表;

应变式传感器实验模板、托盘、砝码;4位数显万用表(自备)。

1

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三、实验原理

图1—3应变片单臂电桥性能实验原理图

图中R5、R6、R7为350Ω固定电阻,R1为应变片;RW1和R8组成电桥调平衡网络,

E为供桥电源±4V。桥路输出电压Uo≈(1/4)(△R4/R4)E=(1/4)(△R/R)E=(1

/4)KεE。差动放大器输出为Vo。

图1—4传感器托盘安装示意图

图1—5测量应变片的阻值示意图

图1—6差动放在器调零接线示意图

图1—7应变片单臂电桥实验接线示意图

四、实验内容与步骤

1、将托盘安装到传感器上,如图1—4所示。

2、测量应变片的阻值:当传感器的托盘上无重物时,分别测量应变片R1、R2、

R3、R4的阻值。在传感器的托盘上放置10只砝码后再分别测量R1、R2、R3、R4的阻

值变化,分析应变片的受力情况(受拉的应变片:阻值变大,受压的应变片:阻值变

小。)。

3、实验模板中的差动放大器调零:按图1—6示意接线,将主机箱上的电压表量

程切换开关切换到2V档,检查接线无误后合上主机箱电源开关;调节放大器的增益

电位器RW3合适位置(先顺时针轻轻转到底,再逆时针回转1圈)后,再调节实验模板

放大器的调零电位器RW4,使电压表显示为零。

4、应变片单臂电桥实验:关闭主机箱电源,按图1—7示意图接线,将±2V~±

10V可调电源调节到±4V档。检查接线无误后合上主机箱电源开关,调节实验模板上

的桥路平衡电位器RW1,使主机箱电压表显示为零;在传感器的托盘上依次增加放置

一只20g砝码(尽量靠近托盘的中心点放置),读取相应的数显表电压值,记下实验数

据填入表1。

5、根据表1数据作出曲线并计算系统灵敏度S=ΔV/ΔW(ΔV输出电压变化量,

ΔW重量变化量)和非线性误差δ,δ=Δm/yFS×100%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:yFS满量程输出平均值,此处为200g。实验

完毕,关闭电源。

五、实验数据记录与分析

表1应变片单臂电桥性能实验数据

重量

020406080100120140160180200

(g)

电压

(mV)

六、实验结论

七、指导教师评语和成绩评定:

实验报告成绩:

指导教师签字:

年月日

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