工程測試技術(shù)實驗報告

1、奇瓷蕓簽犬冒工學院實驗報告 # 姓名：學號：班級：成績：實驗一電阻式傳感器的單臂電橋性能實驗一、實驗?zāi)康?、了解電阻應(yīng)變式傳感器的基本結(jié)構(gòu)與使用方法。2、掌握電阻應(yīng)變式傳感器放大電路的調(diào)試方法。3、掌握單臂電橋電路的工作原理和性能。二、實驗所用單元電阻應(yīng)變式傳感器、調(diào)零電橋、差動放大器板、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺架。三、實驗原理及電路1、電阻絲在外力作用下發(fā)生機械變形時，其阻值發(fā)生變化，這就是電阻應(yīng)變效應(yīng)其關(guān)系為：AR/R=K,AR為電阻絲變化值，K為應(yīng)變靈敏系數(shù)，為電阻絲長度的相對變化量AL/L。通過測量電路將電阻變化轉(zhuǎn)換為電流或電壓輸出。2、電阻應(yīng)變式傳感如圖1-1所示。傳感器的主

2、要部分是下、下兩個懸臂梁，四個圖1-1電阻應(yīng)變式傳感器3、電阻應(yīng)變式傳感的單臂電橋電路如圖1-2所示，圖中叫、R2、R3為固定，R為電阻應(yīng)變片，輸出電壓UO=EKe，E為電橋轉(zhuǎn)換系數(shù)。I蕓J冒工學院實驗報告I蕓J冒工學院實驗報告 +5VR3I2RPR2R1Ri調(diào)零電橋丨傳感阻R3OP07G+15VR4R5R44111-15V13差動放大器四、實驗步驟圖1-2電阻式傳感器單臂電橋?qū)嶒炿娐穲D1、固定好位移臺架，將電阻應(yīng)變式傳感器置于位移臺架上，調(diào)節(jié)測微器使其指示15mm左右。將測微器裝入位移臺架上部的開口處，旋轉(zhuǎn)測微器測桿使其與電阻應(yīng)變式傳感器的測桿適度旋緊，然后調(diào)節(jié)兩個滾花螺母使電阻式應(yīng)變傳感器

3、上的兩個懸梁處于水平狀態(tài)，兩個滾花螺母固定在開口處上下兩側(cè)。2、將放大器放大倍數(shù)電位器RP1旋鈕（實驗臺為增益旋鈕）逆時針旋到終端位置。3、用導(dǎo)線將差動放大器的正負輸入端連接，再將其輸出端接到數(shù)字電壓表的輸入端；按下面板上電壓量程轉(zhuǎn)換開關(guān)的20V檔按鍵（實驗臺為將電壓量程撥到20V檔）；接通電源開關(guān)，旋動放大器的調(diào)零電位器RP2旋鈕，使電壓表指示向零趨近，然后換到2V量程，旋動調(diào)零電位器RP2旋鈕使電壓表指示為零；此后調(diào)零電位器RP2旋鈕不再調(diào)節(jié)，根據(jù)實驗適當調(diào)節(jié)增益電位器RP。4、按圖1-2接線，R2、R3（電阻傳感器部分固定電阻）與一個的應(yīng)變片構(gòu)成單臂電橋形式。5、調(diào)節(jié)平衡電位器RP，使數(shù)

4、字電壓表指示接近零，然后旋動測微器使電壓表指示為零，此時測微器的讀數(shù)視為系統(tǒng)零位。分別上旋和下旋測微器，每次0.4mm,上下各2mm，將位移量X和對應(yīng)的輸出電壓值UO記入下表中。表1-1X(mm)0U(mV)0(孜我t直蝦鄒K-邇醫(yī))毬t烹五、實驗報告1、根據(jù)表1-1中的實驗數(shù)據(jù)，畫出輸入/輸出特性曲線Uf(X)，并且計算靈敏度和非線性誤差。2、傳感器的輸入電壓能否從+5V提高到+10V?輸入電壓的大小取決于什么？3、分析電橋測量電阻式傳感器特性時存在非線性誤差的原因。工學院實驗報告工學院實驗報告工學院實驗報告 # 姓名：學號：班級：成績：-15V差動放大器R1JR21R3|_11Q1RP2*

5、實驗二電阻式傳感器的半橋性能實驗一、實驗?zāi)康恼莆瞻霕螂娐返墓ぷ髟砗托阅堋６?、實驗所用單元電阻?yīng)變式傳感器、調(diào)零電橋、差動放大器板、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺架。三、實驗原理及電路將兩個受力方向不同的應(yīng)變片電阻分別接入電橋的兩個相鄰橋臂，組成半橋形式的測量電路，轉(zhuǎn)換電路的輸出靈敏度提高，非線性得到改善。實驗電路圖2-1,兩個應(yīng)變片的阻值和應(yīng)變量相同時，半橋輸出電壓U=EK四、實驗步驟1、按實驗一的實驗步驟1至3進行操作。2、按圖2-1接線，將兩個受力方向相反的應(yīng)變片接入電橋中。圖2-1電阻式傳感器半橋?qū)嶒炿娐?、調(diào)節(jié)平衡電位器RP,使數(shù)字電壓表指示接近零，然后旋動測微器使表頭指示為零，此

6、時測微器的讀數(shù)視為系統(tǒng)零位。分別上旋和下旋測微器，每次0.4mm,上下各2mm，將位移量X和對應(yīng)的輸出電壓值UO記入下表中。表2-1X(mm)0U(mV)0五、實驗報告1、根據(jù)表2-1的實驗數(shù)據(jù)，畫出輸入/輸出特性曲線Uf(X)，并且計算靈敏度和非線性誤差。2、進行半橋測量時，接入的兩個應(yīng)變片電阻的受力方向為什么必須相反？囪瓷過哉犬疼工學院實驗報告囪瓷過哉犬疼工學院實驗報告姓名：學號：班級：成績：(孜我t直蝦鄒K-邇醫(yī))毬t烹實驗三電阻式傳感器的全橋性能實驗一、實驗?zāi)康恼莆杖珮螂娐返墓ぷ髟砗托阅?。二、實驗所用單元電阻?yīng)變式傳感器、調(diào)零電橋、差動放大器板、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺架。三

7、、實驗原理及電路將四個應(yīng)變片電阻分別接入電橋的四個橋臂，兩相鄰的應(yīng)變片電阻的受力方向不同，組成全橋形式的測量電路，轉(zhuǎn)換電路的輸出靈敏度進一步提高，非線性得到改善。實驗電路圖見圖3-1,全橋的輸出電壓Uo=4EK四、實驗步驟1、按實驗一的實驗步驟1至3進行操作。2、按圖3-1接線，將四個應(yīng)變片接入電橋中，注意相鄰橋臂的應(yīng)變片電阻受力方向必須相反。RP差動放大器電阻傳感器圖3-1電阻式傳感器全橋?qū)嶒炿娐?、調(diào)節(jié)平衡電位器RP,使數(shù)字電壓表指示接近零，然后旋動測微器使表頭指示為零，此時測微器的讀數(shù)視為系統(tǒng)零位。分別上旋和下旋測微器，每次0.4mm,上下各2mm，將位移量X和對應(yīng)的輸出電壓值Uo記入下

8、表中。備瓷,i爺犬疼工學院實驗報告工學院實驗報告仁妙扌毎諏8Y表3-1X(mm)0U(mV)0五、實驗報告1、根據(jù)表3-1,畫出輸入/輸出特性曲線Uf(X),并且計算靈敏度和非線性誤差。2、全橋測量時，四個應(yīng)變片電阻是否必須全部一樣？姓名：學號：班級：成績實驗四差動式電容傳感器特性實驗一、實驗?zāi)康?、了解差動式電容傳感器的基本結(jié)構(gòu)。2、掌握差動式電容傳感器的調(diào)試方法。二、實驗所用單元電容式傳感器、電容式傳感器轉(zhuǎn)換電路板、差動放大器板、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺架。三、實驗原理及電路實驗電路框圖如圖8-1所示。與實驗七不同之處在于接入電容轉(zhuǎn)換電路的兩個電容都為可變電容，當電容傳感器的動極移

9、動時，兩個電容的電容量都發(fā)生變化，但變化方向相反，這樣就構(gòu)成差動式的電容傳感器。圖8-1電容式傳感器實驗電路框圖四、實驗步驟1、固定好位移臺架，將電容式傳感器置于位移臺架上，調(diào)節(jié)測微器使其指示12mm左右。將測微器裝入位移臺架上部的開口處，再將測微器測桿與電容式傳感器動極旋緊。然后調(diào)節(jié)兩個滾花螺母，使電容式傳感器的動極上表面與靜極上表面基本平齊，且靜極能上下輕松滑動，這時將兩個滾花螺母旋緊。2、差動放大器調(diào)零（參見實驗一）。3、按圖7-2接線，將可變電容Cx1與固定電容C0接到實驗板上，位移臺架的接地孔與轉(zhuǎn)換電路板的地線相連。4、接通電源，調(diào)節(jié)測微器使輸出電壓U。接近零，然后上移或下移測微器1

10、mm,調(diào)節(jié)差動放大器增益，使輸出電壓的值為200400mV左右，再回調(diào)測微器，使輸出電壓為0mV，并以此為系統(tǒng)零位，分別上旋和下旋測微器，每次0.5mm，上下各2.5mm，將位移量X與對應(yīng)的輸出電壓Uo記入下表中。(孜我t直蝦鄒K-邇広)毬t烹表8-1X(mm)0U(mV)0五、實驗報告1、根據(jù)表8-1,畫出輸入/輸出特性曲線Uf(X),并且計算靈敏度和非線性誤差。2、試比較差動式和變面積式兩種電容傳感器的優(yōu)劣。鬲瓷過哉犬冒工學院實驗報告鬲瓷過哉犬冒工學院實驗報告?zhèn)浯傻鲤B(yǎng)犬疼工學院實驗報告 姓名：學號：班級：成績：實驗五差動變壓器的特性實驗一、實驗?zāi)康?、了解差動變壓器的基本結(jié)構(gòu)。2、掌握差動

11、變壓器及整流電路的工作原理。3、掌握差動變壓器的調(diào)試方法。二、實驗所用單元電感式傳感器、電感式傳感器轉(zhuǎn)換電路板、差動放大器板、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺架。三、實驗原理及電路1、差動變壓器由一個初級線圈和兩個次級線圈及一個鐵芯組成，當鐵芯移動時，由于初級線圈和次級線圈之間的互感發(fā)生變化使次級線圈的感應(yīng)電勢產(chǎn)生變化，一個次級線圈的感應(yīng)電勢增加，另一個則減少，將兩個次級線圈反向串接，就可以引出差值輸出，其輸出電勢反映出鐵芯的位移量。2、差動變壓器實驗電路圖如圖11-1所示。傳感器的兩個次級線圈（N2、N3）電壓分別經(jīng)UR、UR2兩組橋式整流電路變換為直流電壓，然后相減，經(jīng)過差動放大器放大后，

12、由電壓表顯示出來。R2為兩橋臂電阻,RP1為調(diào)零電位器，R3、R4、q組成濾波電路，R5為負載電阻，采用這種差動整流電路可以減少零點殘余電壓。(孜我t直蝦鄒K-邇醫(yī))毬t烹四、實驗步驟1、固定好位移臺架，將電感式傳感器置于位移臺架上。調(diào)節(jié)測微器使其指示12mm左右，將測微器裝入臺架上部的開口處，再將測微器的測桿與電感式傳感器的可動鐵芯旋緊。然后調(diào)節(jié)兩個滾花螺母，使鐵芯離開底面10mm，注意要使鐵芯能在傳感器中輕松滑動，再將兩個滾花螺母旋緊。2、差動放大器調(diào)零（參見實驗一）。3、按圖11-1將信號源的兩輸出端A、B接到傳感器的初級線圈N1上,傳感器次級線圈N2、N3分別接到轉(zhuǎn)換電路板的C、D與H

13、、I上，并將F與L用導(dǎo)線連接，將差動放大器與數(shù)字電壓表連接好。這樣構(gòu)成差動變壓器實驗電路。4、接通電源，調(diào)節(jié)信號源輸出幅度電位器RP2到較大位置，平衡電位器RP1處于中間位置，調(diào)節(jié)測微器使輸出電壓接近零，然后上移或下移測微器1mm，調(diào)節(jié)差動放大器增益使輸出電壓的值為300mV左右，再回調(diào)測微器使輸出電壓為OmV。此為系統(tǒng)零位，分別上旋和下旋測微器，每次0.5mm,上下各2.5mm，將位移量X和對應(yīng)的輸出電壓UO記入下表。表11-1X(mm)0U(mV)0五、實驗報告1、根據(jù)表11-1，畫出輸入/輸出特性曲線，并且計算靈敏度和非線性誤差2、分析為什么采用差動整流電路可以減少零點殘余電壓？鬲點,i

14、哉犬疼工學院實驗報告鬲點,i哉犬疼工學院實驗報告姓名：學號：班級：成績實驗六光電式傳感器的轉(zhuǎn)速測量實驗一、實驗?zāi)康?、了解光電式傳感器的基本結(jié)構(gòu)。2、掌握光電式傳感器及其轉(zhuǎn)換電路的工作原理3、掌握差動變壓器的調(diào)試方法。二、實驗所用單元光電式傳感器（模塊上）、光電式傳感器轉(zhuǎn)換電路板、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺架。三、實驗原理及電路1、光斷續(xù)器原理如圖15-1所示，一個開口的光耦合器，當開口處被遮住時，光敏三極管接收不到發(fā)光二極管的光信號，輸出電壓為0，否則有電壓輸出。+Ec+EcOo7圖15-1光斷續(xù)器示意圖2、圖15-2為測速裝置示意圖，其中微型電動機帶動轉(zhuǎn)盤在兩個成90度的光繼續(xù)器的開

15、口中轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤上一半為黑色，另一半透明，轉(zhuǎn)動時，兩個光繼續(xù)器將輸出不同相位的方波信號，這兩個方波信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路中的四個運放器，可輸出相位差分別為0、90、180、270的方波信號，它們的頻率都是相同的，其中任意一個方波信號均可輸出至頻率表顯示頻率。方波信號經(jīng)整形電路后可轉(zhuǎn)換為電壓信號進行顯示。原理如圖15-3所示。3、微型電動機的轉(zhuǎn)速可調(diào)，電路圖如圖15-4所示，調(diào)節(jié)電位器RP可輸出012V的直流電壓。奇瓷莖簽犬工學院實驗報告工學院實驗報告 仁數(shù)樸M 整形電路UUT數(shù)字電壓表+15Vo,丄EA；-jr0。90R1X+15V_a15V轉(zhuǎn)換電路R3-X一+15VoXR4118070R2X圖15-

16、3光電傳感器實驗原理圖圖15-4電機調(diào)速電路圖四、實驗步驟1、轉(zhuǎn)換電路的輸出uOUT接到數(shù)字電壓表上；0輸出端接至頻率表。2、接通電源，調(diào)節(jié)電位器RP使輸出電壓從最小逐漸增加到最大，觀察數(shù)字電壓表上顯示的電壓以及頻率表上顯示的頻率的變化情況。五、實驗報告怎樣根據(jù)顯示的頻率換算出電動機的轉(zhuǎn)速？姓名：學號：班級：成績實驗七光電式傳感器的旋轉(zhuǎn)方向測量實驗一、實驗?zāi)康牧私庑D(zhuǎn)方向的測量方法二、實驗所用單元光電式傳感器、光電式傳感器轉(zhuǎn)換電路板、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺架、雙蹤示波器。三、實驗原理及電路光電式傳感器經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路后可輸出相位差分別為0、90、180、270的方波信號，如果電動機的旋轉(zhuǎn)方向改變，這四個方波信號之間的相位關(guān)系也隨之改變，可以根據(jù)相位關(guān)系判斷電動機的旋轉(zhuǎn)方向。四、實驗步驟1、按照實驗十五的步驟連接好實驗電路。2、接通電源，調(diào)節(jié)電位器RP使電動機在一個合適的轉(zhuǎn)速上旋轉(zhuǎn)。3、將雙蹤示波器*探頭接0輸出端，丫2探頭依次接90、180、270輸出端，觀察波形之間的相位關(guān)系，并記錄波形。4、改變電動機輸入電壓的方向，重復(fù)步驟3，并記錄波形。五、實驗報告1、畫出從示波器上觀察到的八組波形，比較電動機旋轉(zhuǎn)方向不同時，各方波之