測控技術(shù)與儀器傳感器技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告金屬箔式應(yīng)變片單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)

1、南京郵電大學(xué) 自動(dòng)化 學(xué)院實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告實(shí)驗(yàn)名稱：金屬箔式應(yīng)變片單臂電橋性能實(shí)驗(yàn) 課程名稱： 傳感器技術(shù) 所在專業(yè)： 測控技術(shù)與儀器 學(xué)生姓名： 宋怡靜 班級學(xué)號： 5班 b09060504 任課教師： 徐國政 2011 /2012 學(xué)年第 一 學(xué)期實(shí)驗(yàn)一 金屬箔式應(yīng)變片單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饨饘俨綉?yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)，單臂電橋工作原理和性能。二、基本原理：電阻絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值發(fā)生變化，這就是電阻應(yīng)變效應(yīng)，描述電阻應(yīng)變效應(yīng)的關(guān)系式為： r/r=k式中r/r為電阻絲的電阻相對變化值，k為應(yīng)變靈敏系數(shù)，=l/l為電阻絲長度相對變化。金屬箔式應(yīng)變片是通過光刻、腐蝕等工

2、藝制成的應(yīng)變敏感元件，用它來轉(zhuǎn)換被測部位的受力大小及狀態(tài)，通過電橋原理完成電阻到電壓的比例變化，輸出電壓u0=ek（e為供橋電壓），對單臂電橋而言，電橋輸出電壓，u01=ek/4。（e為供橋電壓）。 三、需用器件與單元：應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉?yīng)變式傳感器、砝碼（每只約20g）、數(shù)顯表、15v電源、4v電源、萬用表(自備)。 四、實(shí)驗(yàn)步驟： 1、根據(jù)圖(1-1),應(yīng)變式傳感器已裝于應(yīng)變傳感器模板上。傳感器中各應(yīng)變片已接入模板左上方的r1、r2、r3、r4標(biāo)志端。加熱絲也接于模板上，可用萬用表進(jìn)行測量判別，r1=r2=r3=r4=350，加熱絲阻值約為50左右。 2、實(shí)驗(yàn)?zāi)０宀顒?dòng)放大器調(diào)零，方法為

3、:接入模板電源15v(從主控箱引入)，檢查無誤后，合上主控箱電源開關(guān)，將實(shí)驗(yàn)?zāi)０逶鲆嬲{(diào)節(jié)電位器rw3順時(shí)針調(diào)節(jié)到大致中間位置，將差放的正、負(fù)輸入端與地短接，輸出端與主控箱面板上數(shù)顯電壓表輸入端vi相連，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳险{(diào)零電位器rw4，使數(shù)顯表顯示為零(數(shù)顯表的切換開關(guān)打到2v檔)，完畢關(guān)閉主控箱電源。 3、參考圖（1-2）接入傳感器，將應(yīng)變式傳感器的其中一個(gè)應(yīng)變片r1(即模板左上方的r1)接入電橋作為一個(gè)橋臂，它與r5、r6、r7接成直流電橋(r5、r6、r7在模塊內(nèi)已連接好)，接好電橋調(diào)零電位器rw1，接上橋路電源4v(從主控箱引入)，檢查接線無誤后，合上主控箱電源開關(guān)，先粗調(diào)節(jié)rw1，再細(xì)

4、調(diào)rw4使數(shù)顯表顯示為零。 4、在傳感器托盤上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼并讀取相應(yīng)的數(shù)顯表數(shù)值，記下實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表（1-1）。 表1-1：單臂測量時(shí)，輸出電壓與負(fù)載重量的關(guān)系：重量（g）20406080100120140160180200電壓（mv）357101216192124265、根據(jù)表（1-1）計(jì)算系統(tǒng)靈敏度s：s=v/w(v為輸出電壓平均變化量；w重量變化量)，計(jì)算非線性誤差：f1=m/yfs100%，式中m為輸出電壓值(多次測量時(shí)為平均值)與擬合直線的最大電壓偏差量：yfs為滿量程時(shí)電壓輸出平均值。s=v/w=(26-3)/(200-20)=0.128f1=m/yfs100%=0.2/26100%=0.77% 五、