电阻应变片三种测试电路性能比较实验.pptx

实验原理实验原理 在在悬悬臂臂梁梁的的正正反反面面贴贴有有应应变变片片电电阻阻。利利用用这这四四个个应应变变片片电电阻阻可可构构成成三三种种测测量量电电路路。当当在在应应变变梁梁的的自自由由端端加加力力时时，产产生生弯弯曲曲变变形形。粘粘贴贴在在表表面面的的电电阻阻应应变变片片也也随随之之变变形形，从从而而阻阻值值也也偏偏离离初初值值。若若将将应应变变片片电电阻阻构构成成电电桥桥测测试试电电路路，电电桥桥的的输输出出电电压压与与所所加力之间的关系就是应变特性。加力之间的关系就是应变特性。单臂直流电桥的输出表达式为：单臂直流电桥的输出表达式为：半桥直流电桥的输出表达式为：半桥直流电桥的输出表达式为：全桥直流电桥的输出表达式为：全桥直流电桥的输出表达式为：实验设备实验设备电阻式传感器电阻式传感器差动变压器差动变压器原边线圈原边线圈差动变压器差动变压器副边线圈副边线圈差动变压器差动变压器铁芯铁芯电容式传感器电容式传感器悬臂横梁悬臂横梁悬臂梁测悬臂梁测 微仪微仪永久磁钢永久磁钢振动平台测微仪振动平台测微仪差动变压器差动变压器副边线圈副边线圈实验步骤实验步骤1 1、运算放大器调零：运算放大器调零：开启仪器电源开启仪器电源,差动放大器差动放大器增益约增益约100100（顺时针方向旋到底）（顺时针方向旋到底）,“、”输入端用实验线对地短路。输出端接数字输入端用实验线对地短路。输出端接数字电压表，用电压表，用“调零调零”电位器调整差动放大器电位器调整差动放大器输出电压为零，然后拔掉实验线。调零后电输出电压为零，然后拔掉实验线。调零后电位器位置不要变化。位器位置不要变化。电压表IN增益增益调零调零-+15V电源开关开关0 0 0 0实验步骤实验步骤 2 2、如图如图2 2将实验部件用实验线连接成测试桥将实验部件用实验线连接成测试桥路。直流激励源为路。直流激励源为4V4V，R R接入应变片。测微头接入应变片。测微头装于悬臂梁前端的永久磁钢上，并调节使应变梁装于悬臂梁前端的永久磁钢上，并调节使应变梁处于基本水平状态。处于基本水平状态。+差放V-+R3R1RR2RWb+4V-4V图2电压表全桥电路WD电压表IN增增益益调调零零+-实验步骤实验步骤 3 3、确认接线无误后开启仪器电源，确认接线无误后开启仪器电源，调整电桥调整电桥WDWD电位器，使测试系统输出为零电位器，使测试系统输出为零。0.000IN增增益益调调零零WD-+4V-4V电压表电压表实验步骤实验步骤 4 4 4 4、旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下运旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下运旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下运旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下运动，以水平状态下输出电压为零，向上和向下移动各动，以水平状态下输出电压为零，向上和向下移动各动，以水平状态下输出电压为零，向上和向下移动各动，以水平状态下输出电压为零，向上和向下移动各5mm5mm5mm5mm，测微头每移动，测微头每移动，测微头每移动，测微头每移动0.5mm0.5mm0.5mm0.5mm记录一个差动放大器输出电记录一个差动放大器输出电记录一个差动放大器输出电记录一个差动放大器输出电压值并填入报告表格，根据表中所测数据计算灵敏度压值并填入报告表格，根据表中所测数据计算灵敏度压值并填入报告表格，根据表中所测数据计算灵敏度压值并填入报告表格，根据表中所测数据计算灵敏度K K K K，K=K=K=K=V/X V/X V/X V/X,并在坐标图上做出并在坐标图上做出并在坐标图上做出并在坐标图上做出X-VX-VX-VX-V关系曲线。关系曲线。关系曲线。关系曲线。位移位移（mm）0灵灵敏敏度度单臂单臂输出输出(V)0半桥半桥输出输出（V）0全桥全桥输出输出(V)00.50.015实验步骤实验步骤 3 3、确认接线无误后开启仪器电源，调整电桥确认接线无误后开启仪器电源，调整电桥WDWD电位器，使测试系统输出为零。电位器，使测试系统输出为零。0.000IN增增益益调调零零WD-+4V-4V电压表电压表实验步骤实验步骤 4 4 4 4、旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下运旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下运旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下运旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下运动，以水平状态下输出电压为零，向上和向下移动各动，以水平状态下输出电压为零，向上和向下移动各动，以水平状态下输出电压为零，向上和向下移动各动，以水平状态下输出电压为零，向上和向下移动各5mm5mm5mm5mm，测微头每移动，测微头每移动，测微头每移动，测微头每移动0.5mm0.5mm0.5mm0.5mm记录一个差动放大器输出电记录一个差动放大器输出电记录一个差动放大器输出电记录一个差动放大器输出电压值并填入报告表格，根据表中所测数据计算灵敏度压值并填入报告表格，根据表中所测数据计算灵敏度压值并填入报告表格，根据表中所测数据计算灵敏度压值并填入报告表格，根据表中所测数据计算灵敏度K K K K，K=K=K=K=V/X V/X V/X V/X,并在坐标图上做出并在坐标图上做出并在坐标图上做出并在坐标图上做出X-VX-VX-VX-V关系曲线。关系曲线。关系曲线。关系曲线。位移位移（mm）0灵灵敏敏度度单臂单臂输出输出(V)0半桥半桥输出输出（V）0全桥全桥输出输出(V)00.50.0150.03实验步骤实验步骤测量电路原理图测量电路原理图+差放V V-R3R1R4R2RWb+4V-4V电压表全桥电路-4V+4V电压表IN增增益益调调零零WD+-R1R4实验步骤实验步骤 4 4 4 4、旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下运旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下运旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下运旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下运动，以水平状态下输出电压为零，向上和向下移动各动，以水平状态下输出电压为零，向上和向下移动各动，以水平状态下输出电压为零，向上和向下移动各动，以水平状态下输出电压为零，向上和向下移动各5mm5mm5mm5mm，测微头每移动，测微头每移动，测微头每移动，测微头每移动0.5mm0.5mm0.5mm0.5mm记录一个差动放大器输出电记录一个差动放大器输出电记录一个差动放大器输出电记录一个差动放大器输出电压值并填入报告表格，根据表中所测数据计算灵敏度压值并填入报告表格，根据表中所测数据计算灵敏度压值并填入报告表格，根据表中所测数据计算灵敏度压值并填入报告表格，根据表中所测数据计算灵敏度K K K K，K=K=K=K=V/X V/X V/X V/X,并在坐标图上做出并在坐标图上做出并在坐标图上做出并在坐标图上做出X-VX-VX-VX-V关系曲线。关系曲线。关系曲线。关系曲线。位移位移（mm）0灵灵敏敏度度单臂单臂输出输出(V)0半桥半桥输出输出（V）0全桥全桥输出输出(V)00.50.0150.030.06实验步骤实验步骤 5 5 5 5、撰写、撰写、撰写、撰写实验报告实验报告实验报告实验报告 实验报告：实验报告：实验报告：实验报告：1 1 1 1、绘出实验原理图，并加以说明。绘出实验原理图，并加以说明。绘出实验原理图，并加以说明。绘出实验原理图，并加以说明。2 2 2 2、列列列列出出出出实实实实验验验验条条条条件件件件，整整整整理理理理测测测测试试试试数数数数据据据据，并并并并在在在在同同同同一一一一坐坐坐坐标标标标图图图图上上上上，分别绘出三种桥式测量电路的特性曲线分别绘出三种桥式测量电路的特性曲线分别绘出三种桥式测量电路的特性曲线分别绘出三种桥式测量电路的特性曲线U U U U0 0 0 0=f f f f(x)(x)(x)(x)。3 3 3 3、求求求求取取取取各各各各种种种种测测测测量量量量电电电电路路路路的的的的灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度，并并并并结结结结合合合合特特特特性性性性曲曲曲曲线线线线分分分分析析析析不同测量电路的特点及线性度。不同测量电路的特点及线性度。不同测量电路的特点及线性度。不同测量电路的特点及线性度。