辽宁高等教育自学考试应用本科

1、辽宁省高等教育自学考试（应用本科）传感器技术与应用（实践）一、实验题目： 箔式应变片单臂电桥二、实验目的：1、观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。2、测试应变梁变形的应变输出。3、掌握单臂桥的接法。三、仪器设备：直流稳压电源（ +/-4V 档）、电桥、差动放大器、箔式应变片、测微头、电压表四、注意事项：1、用电安全2、注意接线的准确3、供电前检查电路连接的准确性，避免元器件的烧损4、传感器轻拿轻放五、实验原理：本实验说明箔式应变片及单臂桥的原理和工作情况。应变片是最常用的测力传感元件。 当用应变片测试时， 应变片要牢固地粘贴在测试体表面，当测件受力发生形变， 应变片的敏感栅随同变形， 其电阻值

2、也随之发生相应的变化。通过测量电路，转换成电信号输出显示。六、实验步骤：一、1、 调零。开启仪器电源，差动放大器增益置100 倍，“ +、 -”输入端用实验线对地短路，输出端接数字电压表，用“调零”电位器调整差动放大器输出电压为零，然后拔掉实验线。调零后电位器位置不变。2、 按图（ 1）将实验部件用实验线连接成测试桥路，侧微头装于悬梁前端的永久磁钢上，并调节使应变梁处于基本水平状态。3、 确认接线无误后开启仪器电源，并预热数分钟。调整电桥 W 电位器，使测试系统输出为零。4、 旋动侧微头，带动悬臂梁分别作向上和向下的运动，以悬臂梁水平状态下电路输出电压为零为起点， 向上和向下移动各 5mm,侧

3、微头每 移动 0.5mm 记录一个差动放大器输出电压值，并列表。图 (1)位移 (mm)0.0000.5001.0001.5002.0002.5003.0003.5004.0004.5005.000电压 (V)0.0000.0350.0480.0600.0750.0870.1010.1130.1260.1390.152电压 (V)0.0200.0310.0460.0570.0690.0800.0940.1090.1240.1360.149电压 (V)0.0100.0330.0440.0580.0700.0840.0990.1110.1250.1380.151电压 (V)0.0210.0310.

4、0450.0570.0680.0830.0940.1060.1220.1340.150电压 (V)0.0190.0320.0460.0590.0700.0830.0980.1070.1250.1360.151实验数据表实验坐标图如下：灵敏度 S=V/ X, X=5.0-0=5.0. V1=0.152-0=0.152，V2=0.149-0.02=0.147，V3=0.151-0.01=0.141 V4=0.150-0.021=0.129，V5=0.151-0.019=0.132 V=(V1+V2+V3+V4+V5)/5=0.140 S=V/ X=0.140/5.0=0.028实验结论 ;1.(0

5、.020 0.010)和（ 0.021 0.019）这俩组实验数据表明：传感器出现零点漂移。2.输入相同情况下，传感器输出值的偏移值不同，可能是温度，人体呼吸，设备的挪动等等造成的。七、思考题：1、单臂 , 半桥 , 电桥调零时为什么要进行粗调?2、单臂电桥时 , 作为桥臂的电阻应变片应选用怎样的3、差动放大器调零时为什么要把两个输入端接地?4、半臂桥测量时两片不同受力状态的电阻应变片接入电桥时应放在哪边5、在连接电桥时，如果把相对臂接成反相、相邻臂接成同相，其测量结果会如何6、电阻式传感器半桥性能实验中为什么接入的两个应变片电阻受力反向7、调零时为什么要用万用表而不用毫伏表来测差动放大器的输

6、出电压8、运算放大器在调零时为什么要连接成闭环状态调零？可否将反馈电路电阻开路调零9、测量差动放大电路的静态工作点，为什么要把输入端A、 B 接地？参考答案：1、粗调阻尼大，电流小，即使电桥失衡严重，电流也不会太大，从而保护检流计，防止指针偏转过快，指针被打弯乃至打断2、和要测得物体有关，还与系统有关，120 欧的活 350 欧的都可以。3、因为理论上讲，只要存在电势差的导体之间就会有电容存在，因此电子电路中的杂散电容是普遍存在的。电磁波在电子电路中也普遍存在，理论上只要电磁波进入导体就会产生电流（收音机是典型的例子）。所以调零时为了保证精度，将两个输入端接地，使得输入信号完全为零。而如果不接

7、地，由于两个输入端之间的电压差不可能决对为零，这样两个输入端之间就有杂散电容电流的存在，电磁波的干扰也会使在两个输入端之间产生微小的输入信号源，虽然特别的小，但是经过放电器放大后，会对调零效果产生影响。4、不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边。5、vo/ve= 1- 2+ 3- 46、目的是让出在来那个不同桥臂上的应变片在力的作用下一个应变片形变使电阻丝增长，一个应变片形变使电阻丝变短，增长和缩短的型变量相等，从而使直流电桥输出的电动势增大为单臂的两倍7、用万用表而不用毫伏表的根源：1）万用表的内阻较高； 2）万用表改变量程较方便。其实只要所用的毫伏表内阻较高，量程合适，用来测差动放大器的输出电压也不是不可以。8、开路时，放大倍数是无穷大，输入信号只要有一点点，就会使输出饱和， （