【正文】 圖 B4 實(shí)驗(yàn)電路接線圖 （8）開啟電源，轉(zhuǎn)動移相器上的移相電位器，比較示波器的兩個通道的顯示波形及電壓表的讀數(shù)V0（9）調(diào)整音頻振蕩器的輸出幅度（Vpp），同時記錄電壓表的讀數(shù)V0，填入表（B4）。由此可得出結(jié)論，當(dāng)參考電壓為正時，輸入和輸出同相，當(dāng)參考電壓為負(fù)時，輸入和輸出相反。圖B1 相敏檢波器的電路原理當(dāng)②或④端輸入控制電壓信號時，通過開環(huán)放大器的作用使場效應(yīng)晶體管處于開關(guān)狀態(tài)。 （3）將示波器的兩根線分別接到移相的輸入和輸出端，調(diào)整示波器，觀察示波器的波形。圖 A1 移相器電路原理 A1與CR2組成有源微分網(wǎng)絡(luò)，A2與RWC2組成有源積分網(wǎng)絡(luò)。 三、需用器件與單元：霍爾轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)動源。 放上未知重物，讀出數(shù)顯表顯示的電壓值。 三、需用器件與單元：霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉⒄駝优_、直流電源、砝碼、數(shù)顯單元。（注意：①激勵電壓必須從音頻LV端輸出，②電壓過大會燒壞霍爾元件）。15V電源，將測微頭旋至10mm處，左右移動測微頭使霍爾片處在磁鋼中間位置，即數(shù)顯表電壓指示最小，擰緊測量架頂部的固定鏍釘，接入R1與④之間的聯(lián)線，調(diào)節(jié)RW2使數(shù)顯電壓表指示為零（數(shù)顯表置2V檔）。三、需用器件與單元：霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉⒕€性霍爾位移傳感器、直流電，177。 將低頻信號接入振動源，振動頻率選6～12Hz之間，幅度旋鈕置最小。表31 電容式傳感器位移與輸出電壓的關(guān)系X(mm)←10mm→V(mv)最小 根據(jù)表31數(shù)據(jù)計(jì)算電容傳感器的靈敏度S和非線性誤差δf，分析誤差來源。本實(shí)驗(yàn)采用第③種電容傳感器，是一種圓筒形差動變面積式電容傳感器。表23 低通濾波器輸出F(Hz)Vpp(V) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出振動梁的幅頻特性曲線，指出梁的自振頻率范圍值，并與實(shí)驗(yàn)九用應(yīng)變片測出的結(jié)果相比較。 四、實(shí)驗(yàn)步驟： 將差動變壓器按圖 25安裝在振動臺上，并用手按壓振動臺，不能使差動變壓器的活動桿有卡死的現(xiàn)象，否則必須調(diào)整安裝位置。 將第二通道的靈敏度提高，觀察零點(diǎn)殘余電壓的波形，注意與第一通道激勵電壓相比較。實(shí)驗(yàn)十二 差動變壓器零點(diǎn)殘余電壓補(bǔ)償實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒幼儔浩髁泓c(diǎn)殘余電壓的補(bǔ)償方法。3mm時的靈敏度和非線性誤差。當(dāng)鐵芯左、右移動時，分別觀察示波器中顯示的初、次級線圈波形，當(dāng)次級波形輸出幅值變化很大，基本上能過零點(diǎn)，而且相位與初級圈波形比較能同相和反相變化，說明已連接的初、次級線圈及同名端是正確的，否則繼續(xù)改變連接再判別，直到正確為止。 四、實(shí)驗(yàn)步驟： 請同學(xué)們自擬一個差壓測量的方法。圖 18 壓力傳感器壓力實(shí)驗(yàn)接線圖合上主控箱上的氣源開關(guān)，啟動壓縮泵，此時可看到流量計(jì)中的滾珠浮起懸于玻璃管中。15V。表15 應(yīng)變梁的幅頻特性F(Hz)V0(pp) 從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出振動梁的共振頻率約為 Hz。 根據(jù)圖16接線，并注意接好RRwC、Rw2交流電橋調(diào)平衡網(wǎng)絡(luò)。 分析誤差來源，比較一下這個實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)三結(jié)果有什么不同點(diǎn)。 三、需用器件與單元：應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉?yīng)變式傳感器、砝碼、177。 二、基本原理：電阻應(yīng)變片的溫度影響，主要來自兩個方面:①敏感柵絲電阻溫度系②敏感絲的線膨脹系數(shù)與彈性體的線膨脹系數(shù)不一致。根據(jù)圖14接線，將RRRR4應(yīng)變片接成全橋，注意受力狀態(tài)不要接錯調(diào)節(jié)零位旋鈕Rw1，并細(xì)調(diào)Rw4使電壓表指示為零，保持增益不變，逐一加上砝碼。4V，先粗調(diào)Rw1，再細(xì)調(diào)Rw4，使數(shù)顯表指示為零。 五、思考題：單臂電橋時，作為橋臂的電阻應(yīng)變片應(yīng)選用：(1)正(受拉)應(yīng)變片(2)負(fù)(受壓)應(yīng)變片(3)正、負(fù)應(yīng)變片均可以。圖 11 應(yīng)變式傳感器安裝示意圖 實(shí)驗(yàn)?zāi)０宀顒臃糯笃髡{(diào)零，方法為：①接入模板電源177。金屬箔式應(yīng)變片是通過光刻、腐蝕等工藝制成的應(yīng)變敏感元件，用它來轉(zhuǎn)換被測部位的受力大小及狀態(tài)，通過電橋原理完成電阻到電壓的比例變化，對單臂電橋而言，電橋輸出電壓，U01=EKε/4。為加強(qiáng)對學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使同學(xué)更好的理解實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并對實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果有所思考，本教材對傳感器的基本工作原理進(jìn)行了簡要概述，并詳細(xì)給出實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容、要求和步驟。在編寫過程中，參考了CSY系列傳感器與檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺說明書。 四、實(shí)驗(yàn)步驟： 如圖(11)所示，應(yīng)變式傳感器已裝于應(yīng)變傳感器模板上。表11 單臂測量時，輸出電壓與負(fù)載重量的關(guān)系重量（g）電壓（mv）根據(jù)表（11）計(jì)算系統(tǒng)靈敏度S：S=ΔV/ΔW其中：ΔV為輸出電壓平均變化量；ΔW重量變化量；計(jì)算非線性誤差：δf1=Δm/yF 四、實(shí)驗(yàn)步驟： 保持實(shí)驗(yàn)（一）的各旋鈕位置不變。 二、基本原理：全橋測量電路中，將受力狀態(tài)相同的兩片應(yīng)變片接入電橋?qū)叄煌慕尤豚忂?，?yīng)變片初始阻值是R1= R2= R3=R4，當(dāng)其變化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4時，橋路輸出電壓U03=KEε，比半橋靈敏度又提高了一倍，非線性誤差進(jìn)一步得到改善。 二、實(shí)驗(yàn)步驟：根據(jù)實(shí)驗(yàn)一、二、三所得的單臂、半橋和全橋輸出時的靈敏度和非線性誤差，從理論上進(jìn)行分析比較，闡述理由。計(jì)算這一溫度變化產(chǎn)生的相對誤差。 拿去所有砝碼，再次調(diào)零。 三、需用器件與單元：音頻振蕩器、低頻振蕩器、萬用表、應(yīng)變式傳感實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉⒁葡?檢波/低通模塊、動態(tài)應(yīng)變輸出線、雙蹤示波器、振動源。 調(diào)節(jié)示波器Y軸為50mv/div、X軸為20ms/div，用示波器分別觀察差動放大器輸出端(調(diào)幅波)和相敏檢波器輸出端(解調(diào)波)及低通濾波器輸出端(包絡(luò)線)波形，調(diào)節(jié)移相/相檢電位器旋鈕，用示波器觀察各級波形的變化，體會電路中各電位器的作用，并使低通濾波器輸出的波形不失真且峰一峰值最大。在壓力作用下，基片產(chǎn)生應(yīng)力，根據(jù)半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)，電阻條的電阻率會產(chǎn)生很大變化而引起電阻值的變化，我們把這一變化量引入測量電路，則其輸出電壓的變化反映了所受到的壓力變化。本實(shí)驗(yàn)電路連接見圖 18，壓力傳感器有4個引腳，③端接+4V電源，①端接地，②端為V0+，④端為V0。 五、思考題： 利用本系統(tǒng)如何進(jìn)行真空度測量？實(shí)驗(yàn)九 擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器差壓測量* 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饫脡鹤枋綁毫鞲衅鬟M(jìn)行差壓測量的方法。四、實(shí)驗(yàn)步驟：根據(jù)圖 21，將差動變壓器裝在差動變壓器實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳稀１?1 差動變壓器位移ΔX值與輸出電壓Vpp數(shù)據(jù)表X(mm)←10mm→Vpp(mv)最小實(shí)驗(yàn)過程中差動變壓器輸出的最小值即為差動變壓器的零點(diǎn)殘余電壓。 選擇音頻信號輸出頻率為1KHz，幅度調(diào)節(jié)在2~5Vpp內(nèi)，從LV端輸出，移動傳感器鐵芯至中間位置（即輸出信號最小時的位置）。圖 23 零點(diǎn)殘余電壓補(bǔ)償電路利用示波器調(diào)整音頻振蕩器輸出幅度為2V~5V峰峰值，頻率為45KHz之間。圖 24 零點(diǎn)殘余電壓補(bǔ)償電路之二實(shí)驗(yàn)十三 差動變壓器的應(yīng)用—振動測量實(shí)驗(yàn)（建議先做兩項(xiàng)附加實(shí)驗(yàn)） 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒幼儔浩鳒y量振動的方法。(5)松手后，整流波形消失變?yōu)橐粭l接近零點(diǎn)的直線(否則再調(diào)節(jié)Rw1和Rw2)。 二、基本原理：利用平板電容C=εA/d的關(guān)系，在ε、A、d中三個參數(shù)中，保持二個參數(shù)不變，而只改變其中一個參數(shù)，就可使電容的容量(C)發(fā)生變化，通過相應(yīng)的測量電路