《传感器原理与地的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《传感器原理与地的应用（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实用标准文案物电学院物理学专业 学号： 姓名实验名称：传感器原理与应用实验日期：2013年卫月28日 实验室：N1 3066-1电阻应变式传感器一、实验目的1、了解金属箔式应变片的工作原理；2、研究电阻式传感器配合不同转换和测量电路时的灵敏度特性；3、掌握金属箔式应变片的使用方法和使用要求。F/V表、主、副电源二、仪器与用具直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁、测微头、应变片、三、实验原理精彩文档金属箔式应变片的工作原理考察一段金属导线，其长为L ,截面积为dRddLdSRLSdLdS12d(； D2)A令应变量，由于-T-LS1 2D4dRddl(1 2 )(1 2 )RLS，直径为D，
2、金属的电阻率为，则(6.2)2dD dL,(是材料的泊松比),则DL-J(12) ko(6.3)四、实验内容1、直流稳压电源打到2V档，F/V表打到2V档，差动放大增益最大。2、将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正(+ )、负(一)、地短接。将差动放大器的输出端与F/V表的输入插口 V相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最 大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F/V表显示为零，关闭主，负电源。图6.1实验电路图4、应变片的定标Rx= R4为应变片。将稳压电源的切换开关置20V档。调节测微头脱离双平行梁，开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的Wi，使F/V表显示为零，然后将 F/V表
3、置2V档，再调电桥Wi （慢慢地调），使F/V表显示为零。（2） 将测微头转动到10mm刻度附近，安装到双平等梁的自由端（与自由端磁钢吸合）， 调节测微头支柱的高度（梁的自由端跟随变化）使F/V表显示最小，再旋动测微头，使 F/V 表显示为零（细调零），这时的测微头刻度为零位的相应刻度。（3） 往下或往上旋动测微头，使梁的自由端产生位移记下F/V表显示的值。表6.1.1单桥下应变片的定标V根据所得结果计算灵敏度 S（式中X为梁的自由端位移变化，为相应 F/V表显X示的电压相应变化）。（4）保持放大器增益不变，将 R3固定电阻换为与 R4工作状态相反的另一个应变片 ，即 取二片受力方向不同应变片
4、， 形成半桥，调节测微头使梁到水平位置 （目测），调节电桥 W1 使F/V表显示表显示为零，重复（3）过程同样测得读数，填入表 6.1.2中.表6.1.2 半桥下应变片的定标V根据所得结果计算灵敏度 S（式中 X为梁的自由端位移变化，为相应 F/V表显示X的电压相应变化）（5）保持差动放大器增益不变，将Ri、R2二个固定电阻换成另二片受力应变片（即Ri,换成“ V, R2换成“ J”），接成一个直流全桥，组桥时只要掌握对臂应变片的受力方向相 同，邻臂应变片的受力方向相反即可，否则互相抵消没有输出。调节测微头使梁到水平位置， 调节电桥 Wi，同样使FN表显示零。（6）表6.1.3 全桥下应变片的
5、定标:位移/mm电压/mV6-2霍尔式传感器一、实验目的1、了解霍尔式传感器的结构、工作原理与特性；2、学会用霍尔式传感器做静态位移测试；二、仪器与用具霍尔片、磁路系统、电桥、差动放大器、F/V表、直流稳压电源、主、副电源三、实验原理霍尔元件通以恒定电流时，就有电势输出。霍尔元件在梯度磁场中上下移动时输出的霍 尔电势U H取决于其在磁场中的位移量 X ,所以由测得的霍尔电势的大小便可获知霍尔元件 的静位移。四、实验内容2、霍尔式传感器的直流激励静态位移特性研究（1）开启主、副电源，将差动放大器调零后，增益置最小，关闭主电源，根据图6.2接线，W1、r为电桥单元的直流电桥平衡网络。图6.2实验电
6、路图（2）装好测微头，调节测微头与振动台吸合并使霍尔片置于半圆磁钢上下正中位置。开启主、副电源，调整 Wi使电压表指示为零。（3 ）上下旋动测微头，记下电压表的读数，将读数填入表6.2.1 :表6.2.1静态位移的测量U/Vx/mm3、霍尔式传感器的应用之一电子称的制作与定标（1）开启主、副电源，将差动放大器调零后，增益置最小，关闭主、副电源。（2 ）调节测微头脱离平台并远离振动台，（3）按图6-2接线，开启主、副电源，将系统调零。（4 ）差动放大器增益调至最小位置，然后不再改变。（5）在称重平台上放上砝码，给电子称定标，数据记入表6.2.2中表6.2.2 电子称的定标W/gU/V单桥下应变片
7、的定标半桥下应变片的定标全桥下应变片的定标位移/mm电压/mV位移/mm电压/mV位移/mm电压/mV8.050100100839.579.513779149246128.5218.5425.5168298575197.5357.571在单桥，半桥和全桥应变片的定标的图表中均有y代表电压U x代表位移半桥下应变片的定标8位移X/nfi10由上图知半桥下应变片的灵敏度S=14.11全桥下应变片的定标806040207.58,8 599.510位移/mm由上图知全桥下应变片的灵敏度S=28.80电子称的定标Wig20406080100120140160U/V0.190.4140.6630.9081
8、.1381.3641.5541.712静态位移的测量x/mm109.598.587.576.5U/V00.010.020.040.060.080.090.1电子称的定标W/g静态位移的测量X/mm数据及误差分析：由表格制出的数据图可以看出，全桥下的应变片灵敏度最高。误差来源：1，由于使用螺旋测微器测量位移，则会产生读数误差。2，放置砝码后立即读数会使得读数偏小。3，应变片的不灵敏而不能灵敏的发生形变而使得电压的读数偏小。U/h k l环1112007V夕卜（mm ）110.94/86.90120.46/78.32内（mm）113.74/88.44116.72/81.909V夕卜（mm ）109.94/83.80119.22/75.90内（mm）106.08/88.44118.80/81.6811V夕卜（mm ）113.08/88.46117.96/83.20内（mm）110.04/93.04114.94/87.14
