《电阻应变片实验》ppt课件

1、机械工程测试技术根底课程实验机械工程测试技术根底课程实验主主 讲：朱红瑜讲：朱红瑜河南工业大学河南工业大学机械工程实验教学中心机械工程实验教学中心只需经过足够的实只需经过足够的实验操作，才干得到验操作，才干得到应有的实践动手才应有的实践动手才干培育和更好的掌干培育和更好的掌握书本知识。握书本知识。实验内容实验内容 1 1、了解电阻应变片的构造。、了解电阻应变片的构造。 2 2、察看应变效应，掌握应变片的作用。、察看应变效应，掌握应变片的作用。 3 3、熟习应变片电桥的各种接法及其输出、熟习应变片电桥的各种接法及其输出特性。特性。实验一实验一 电阻应变片及电桥特性实验电阻应变片及电桥特性实验 一

2、、实验目的一、实验目的v所需单元及部件所需单元及部件v 直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬臂梁称重传感器、砝码、应变片、悬臂梁称重传感器、砝码、应变片、F/VF/V表、表、主、副电源。主、副电源。v旋钮初始位置：旋钮初始位置：v 直流稳压电源打到直流稳压电源打到2V2V档，档，F/VF/V表打到表打到2V2V档，档，差动放大增益最大。差动放大增益最大。二、实验原理二、实验原理 箔式应变片是最常用的测力传感元件，它相当于一种应变电阻片，当其受箔式应变片是最常用的测力传感元件，它相当于一种应变电阻片，当其受力发生形变时，敏感栅伴随变形，电阻值也随之发生相应的

3、变化。人们可经过丈力发生形变时，敏感栅伴随变形，电阻值也随之发生相应的变化。人们可经过丈量其电阻的变化来反映受力的大小。在运用时，通常把应变片结实地粘贴在测试量其电阻的变化来反映受力的大小。在运用时，通常把应变片结实地粘贴在测试体外表，当测试体受力发生形变时，箔式应变片的敏感栅伴随变形，其电阻值发体外表，当测试体受力发生形变时，箔式应变片的敏感栅伴随变形，其电阻值发生相应的变化。经过丈量电路，转换成电信号进展丈量。生相应的变化。经过丈量电路，转换成电信号进展丈量。应变电阻片的敏感珊模拟应变电阻片的敏感珊模拟 电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，当电桥平衡时，桥路对臂电阻乘积相等，电桥输出

4、电压为零，在桥臂四个电阻R1、R2、R3、R4中，当运用一个应变片R 替代一个电阻组成单桥时，电阻的相对变化率E = RR ；运用二个应变片替代两个电阻组成半桥差动形状时，有E = 2 RR ；当运用四个应变片替代四个电阻组成全桥两个差动对任务，且R1R2R3R4R 时，电阻的相对变化率E = 4 RR 。 由此可见，运用的应变片越多，其电阻的变化率越大，电路中某两点电位差变化越大。所以，单桥，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。 本实验是利用应变梁的应变量X 所引起的电位差的改动量V 来反映对应的桥路灵敏度的。 计算公式为 S = V X 设备的特点是把被测体、各传感器、信号鼓励、处置电路集于一

5、体，组成一个完好的测试设备的特点是把被测体、各传感器、信号鼓励、处置电路集于一体，组成一个完好的测试系统。可以方便地组成数十种不同的实验，这些实验可分为三大类：静态实验、动态实系统。可以方便地组成数十种不同的实验，这些实验可分为三大类：静态实验、动态实验和系统实验。验和系统实验。 SET-N传感器实验箱简介传感器实验箱简介传 感 器传 感 器安装台安装台信号源信号源/数据采数据采集集/显示仪表显示仪表 处置电路单元处置电路单元传感器符号及引传感器符号及引线单元线单元 实验箱主要由四部份组成：传感器安装台、信号源实验箱主要由四部份组成：传感器安装台、信号源/ /数据采数据采集集/ /显示仪表显示

6、仪表 、 传感器符号及引线单元、处置电路单元。传感器符号及引线单元、处置电路单元。安装测微头安装测微头所需单元及部件所需单元及部件箔式应变片箔式应变片螺螺 旋旋 测测 微微 器器称重圆盘称重圆盘所需单元及部件所需单元及部件 数数 显显 表表所需单元及部件所需单元及部件差放调零差放调零平平衡衡调调零零应变片接口应变片接口1-4实验电源实验电源实验电源实验电源所需单元及部件所需单元及部件+4V-4VWD+_电电压压表表RR3R2R1 四、实四、实 验验 电电 路路接接数数显显表表三种桥路的电路比较三种桥路的电路比较五、实验步骤五、实验步骤v1 1、差动放大器调零。、差动放大器调零。v2 2、根据电

7、路图接线，调理电桥平衡。、根据电路图接线，调理电桥平衡。v3 3、在传感器上放上一只砝码，记下此时的电压数、在传感器上放上一只砝码，记下此时的电压数值，然后每添加一只砝码记下一个数值并记录这些值，然后每添加一只砝码记下一个数值并记录这些数值。数值。v4 4、根据所得结果计算系统灵敏度、根据所得结果计算系统灵敏度S S。v5 5、坚持放大器增益不变，将电路接成半桥电路，、坚持放大器增益不变，将电路接成半桥电路，进展丈量。进展丈量。v6 6、坚持放大器增益不变，将电路接成全桥电路，、坚持放大器增益不变，将电路接成全桥电路，进展丈量。进展丈量。v7 7、在同一座标上描出、在同一座标上描出X-YX-Y

8、曲线，比较三种接法的灵曲线，比较三种接法的灵敏度。敏度。 六、实验数据记录表格六、实验数据记录表格 分量分量g 电压电压(mV)七、注七、注 意事项意事项 1 1、按实验步骤进展，在对差动、按实验步骤进展，在对差动放大器调零时，要开启左下角的电源放大器调零时，要开启左下角的电源“开开 ，调零后封锁。，调零后封锁。 2 2、电桥上端虚线所示的四个电阻实、电桥上端虚线所示的四个电阻实践上并不存在，仅作为一标志，让学生践上并不存在，仅作为一标志，让学生组桥容易。组桥容易。 3 3、为确保实验过程中输出指示不溢、为确保实验过程中输出指示不溢出，可先将砝码加至最大分量，如指示出，可先将砝码加至最大分量，

9、如指示溢出，适当减小差动放大增益，此时差溢出，适当减小差动放大增益，此时差动放大器不用重调零。动放大器不用重调零。 4 4、在改换应变片时应将电源封锁。、在改换应变片时应将电源封锁。 5 5、直流稳压电源、直流稳压电源4V4V不能打的过大，不能打的过大，以免损坏应变片或呵斥严重自热效应；以免损坏应变片或呵斥严重自热效应；在实验过程中如有发现电压表发生过载，在实验过程中如有发现电压表发生过载，应将电压量程扩展。应将电压量程扩展。 6 6、在本实验中只能将放大器接成差、在本实验中只能将放大器接成差动方式，否那么系统不能正常任务，接动方式，否那么系统不能正常任务，接全桥时请留意区别各应变片的任务形状全桥时请留意区别各应变片的任务形状方向。、方向。、八、思索题八、思索题 1 1、为什么电阻应变片、为什么电阻应变片R1R1和