測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

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1、測試技術(shù)A實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)一金屬箔式應(yīng)變片四臂電橋(全橋)的靜態(tài)位移性能一、概述：通過對金屬箔式應(yīng)變片四臂電橋(全橋)的靜態(tài)位移性能進(jìn)行測試，了解金屬箔式應(yīng)變片全臂電橋的工作原理和工作情況。二、基本原理：貼于懸臂梁上的金屬箔式應(yīng)變片在位移作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值隨著所受機(jī)械變形(伸長或縮短)的變化而發(fā)生變化，并且其電阻變化正比于位移。電橋?qū)㈦娮璧淖兓D(zhuǎn)變?yōu)殡妷旱淖兓瑥亩玫揭粋€(gè)正比于位移變化的電壓變化，測試了其靜態(tài)位移性能。三、設(shè)備：直流穩(wěn)壓電源、差動(dòng)放大器、電橋、測微器、V/F表。有關(guān)旋鈕的初始位置：直流穩(wěn)壓電源

2、輸出置于0V檔，V/F表置于V表,20V檔,差動(dòng)放大器增益旋鈕置于最大。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（1）根據(jù)圖4的電路結(jié)構(gòu)，將四片應(yīng)變片與電橋平衡網(wǎng)絡(luò)、差動(dòng)放大器、電壓表、直流穩(wěn)壓電源連接起來，組成一個(gè)測量線路（這時(shí)直流穩(wěn)壓電源輸出應(yīng)置于0V檔，電壓表應(yīng)置于20V檔）。此時(shí)四片應(yīng)變片組成全橋。（2）轉(zhuǎn)動(dòng)測微器，使雙平行梁處于（目測）水平位置，再向上位移5mm，使梁的自由端往上位移。（3）將直流穩(wěn)壓電源置于4V檔，調(diào)整電橋平衡電位器W1，使電壓表指示為零，穩(wěn)定數(shù)分鐘后，將電壓表量程置于2V檔后，再仔細(xì)調(diào)零。（4）往下旋動(dòng)測微器，使梁的

3、自由端產(chǎn)生位移，記下電壓表顯示的數(shù)值。每次位移1mm記一個(gè)電壓數(shù)。五、結(jié)果及處理將所記數(shù)據(jù)填入下表，根據(jù)所得結(jié)果計(jì)算靈敏度S。S=ΔV/ΔX（式中ΔV為電壓變化，ΔX為相應(yīng)的梁端位移變化），并作出V-X關(guān)系曲線。X(mm)V(mv)思考：（1）如果不考慮應(yīng)變片的受力方向，結(jié)果又會(huì)怎樣。（2）比較單臂，半橋，全橋各種接法的靈敏度。實(shí)驗(yàn)二霍爾式傳感器直流激勵(lì)的靜態(tài)位移性能一、概述：通過對霍爾式傳感器直流激勵(lì)的靜態(tài)位移性能進(jìn)行測試，了解霍爾式傳感器的工作原理和工作情況。二、基本原理：基于半導(dǎo)體材料的霍爾效應(yīng)，位于霍爾元件內(nèi)部的

4、懸臂梁與霍爾元件產(chǎn)生相對位移時(shí)，得到一個(gè)正比于位移的電壓?；魻栃?yīng)：霍爾元件置于磁場中，當(dāng)有電流流過時(shí)，在垂直于電流和磁場的方向上將產(chǎn)生電位差，稱為霍爾電勢，這種物理現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。三、設(shè)備：霍爾式傳感器、直流穩(wěn)壓電源、差動(dòng)放大器、電橋、測微器、V/F表有關(guān)旋鈕的初始位置：直流穩(wěn)壓電源輸出置于0V檔，V/F表置于V表20V檔,差動(dòng)放大器增益旋鈕置于中間。注意事項(xiàng)：（1）雙平行梁處于（目測）水平位置時(shí)，霍爾片應(yīng)處于環(huán)形磁鐵（示意圖見圖24(a)的中間。（2）直流激勵(lì)電壓不能過大，以免損壞霍爾片。（3）本實(shí)驗(yàn)測出的實(shí)際上是

5、磁場的分布情況，它的線性越好，位移測量的線性度也越好，它的變化越陡，位移測量的靈敏度也就越大。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（1）觀察霍爾式傳感器的結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖24(b)的電路結(jié)構(gòu)，將霍爾式傳感器，直流穩(wěn)壓電源，電橋，差動(dòng)放大器，電壓表連接起來，組成一個(gè)測量線路（這時(shí)直流穩(wěn)壓電源應(yīng)置于0V檔，電壓表應(yīng)置于20V檔）。（2）轉(zhuǎn)動(dòng)測微器，使雙平行梁處于（目測）水平位置，再向上轉(zhuǎn)動(dòng)2mm，使梁的自由端往上位移。（3）將直流穩(wěn)壓電源置于2V檔，調(diào)整電橋平衡電位器W1，使電壓表指示為零，穩(wěn)定數(shù)分鐘后，將電壓表量程置于2V檔后，再仔細(xì)調(diào)零。（4）往

6、下旋動(dòng)測微器，使梁的自由端產(chǎn)生位移，記下電壓表顯示的數(shù)值。每次位移0.4mm記一個(gè)電壓數(shù)值。五、結(jié)果及處理將所記數(shù)據(jù)填入下表，根據(jù)所得結(jié)果計(jì)算靈敏度S。S=ΔV/ΔX（式中ΔV為電壓變化，ΔX為相應(yīng)的梁端位移變化），并作出V-X關(guān)系曲線。X(mm)V(mv)思考：結(jié)合梯度磁場分布，解釋為什么霍爾片應(yīng)處于環(huán)形磁鐵的中間。實(shí)驗(yàn)三箔式應(yīng)變片全橋直流激勵(lì)的電子秤實(shí)驗(yàn)一、概述：利用箔式應(yīng)變片及全橋直流電路設(shè)計(jì)電子秤，了解稱重傳感器的設(shè)計(jì)和全臂電橋的工作原理。二、基本原理：貼于懸臂梁上的金屬箔式應(yīng)變片在砝碼重量作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，

7、其電阻值隨著所受機(jī)械變形(伸長或縮短)的變化而發(fā)生變化，并且其電阻變化正比于砝碼重量。電橋?qū)㈦娮璧淖兓D(zhuǎn)變?yōu)殡妷旱淖兓瑥亩玫揭粋€(gè)正比于砝碼重量的電壓變化，完成重量的測量。三、設(shè)備：直流穩(wěn)壓電源、差動(dòng)放大器、電橋、V/F表、砝碼。有關(guān)旋鈕的初始位置：直流穩(wěn)壓電源置于0V檔，V/F表置V表20V檔,差動(dòng)放大器增益旋鈕置于最大。注意事項(xiàng)：（1）雙臂電橋的四片應(yīng)變片應(yīng)注意工作狀態(tài)與方向，不能接錯(cuò)。（2）平衡梁的自由端在加減砝碼時(shí)不能與其他相碰。（3）由于梁的彈性恢復(fù)滯后，造成減去砝碼時(shí)，電壓表讀數(shù)不為原來的讀數(shù)，有一定誤差。

8、（4）加載砝碼時(shí)，必須輕拿輕放，最好能用手扶一下平臺(tái)。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（1）根據(jù)圖4的電路結(jié)構(gòu)，將四片應(yīng)變片與電橋平衡網(wǎng)絡(luò)、直流穩(wěn)壓電源、差動(dòng)放大器、電壓表連接起來，組成一個(gè)測量線路（這時(shí)直流穩(wěn)壓電源應(yīng)置于0V檔，電壓表應(yīng)置于20V檔）。（2）轉(zhuǎn)動(dòng)測微器，將梁上振動(dòng)平臺(tái)中間的磁鐵與測微頭分離，并將測微頭縮至測微器中，使