实验一+金属箔式应变片实验报告.doc

成绩:预****审核:评阅签名: 厦门大学嘉庚学院传感器实验报告实验项目:实验一、二、三 金属箔式应变片——单臂、半桥、全桥    实验台号:              专  业:   物联网工程      年  级:    2014级       班  级:    1班         学生学号:    ITT4004      学生姓名:    黄曾斌        实验时间: 2016 年 5 月 20 日实验一 金属箔式应变片——,单臂电桥工作原理和性能。           金属电阻丝在未受力时,原始电阻值为R=ρL/S。电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为:式中为电阻丝电阻的相对变化,为应变灵敏系数,为电阻丝长度相对变化,金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换被测部位的受力状态变化,电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。输出电压::电桥中只有一个臂接入被测量,其它三个臂采用固定电阻;输出O1。:如果电桥两个臂接入被测量,另两个为固定电阻就称为双臂工作电桥,又称为半桥形式;半桥电压输出O2。:如果四个桥臂都接入被测量则称为全桥形式。全桥电压输出O3。-001实验模块、CGQ-013实验模块、应变式传感器、砝码、电压表、±15V电源、±4V电源、万用表(自备)。-1应变式传感器已装于应变传感器模块上。传感器中各应变片已接入模块的左上方的BF1、BF2、BF3、BF4。加热丝也接于模块上,可用万用表进行测量判别,RBF1=RBF2=RBF3=RBF4=350Ω,加热丝阻值为50Ω左右。,读取电压表数值,依次增加砝码和读取相应的电压表值,直到200g砝码加完。记下实验结果填入表1-1,关闭电源。表1-1 单臂电桥输出电压与加负载重量值重量(g)020406080100120140160180200电压(mv)(mv)                       -1计算系统灵敏度S,S=(输出电压变化量;重量变化量)计算线性误差:f1=F?S×100%,式中为输出值(多次测量时为平均值)与拟合直线的最大偏差:F?S满量程输出平均值,此处为200g测量出的电压。由所得数据绘出单臂电桥的传感器特性曲线如下(mv)(g)(1)计算系统灵敏度Δu= ΔW=20g S=Δu/ΔW= (2)计算非线性误差:Δm =(0+++++++++14+)/11= yFS= δf1 =Δm/yFS×100%=% ,作为桥臂电阻应变片应选用:(1)正(受拉)应变片(2)负(受压)应变片(3)正、负应变片均可。答:正、负应变片都可以,因为正负对单臂电桥的传感器特性无影响。实验二 金属箔式应变片——,了解其特点。,电桥输出灵敏度提高,非线性得到改善。当两片应变片阻值和应变量相同时,其桥路输出电压Uo2=。。。做实验(一)2的步骤,实验模块差动放大器调零(注意:同时做实验一、二、三时,实验一调节差动放大器为零后,后面实验二、三不再调节差动放大器)。-1接线。BF1、BF2为CGQ-013实验模块左上方的应变片,注意BF2和BF1受力状态相反,即将传感器中两片受力相反(一片受拉、一片受压)的电阻应变片作为电桥的相邻边。接入桥路电源±4V,调节电桥调零电位器Rw1进行桥路调零,实验步骤3、4同实验一中4、5的步骤,将实验数据记入表2-1,计算灵敏度S=,非线性误差f2。表2-1 半桥测量时,输出电压与加负载重量值重量(g)020406080100120140160180200电压(mv)(mv)                       由所得数据绘出半桥电桥的传感器特性曲线如下:(mv)(g)(1)计算系统灵敏度: Δu=3mV ΔW=20g S=Δu/ΔW= (2)计算非线性误差:Δm=(0+++9,0++