【文章內(nèi)容簡介】 向下移動(dòng)。 小結(jié)： 應(yīng)變片是最常用的測力元件。當(dāng)用應(yīng)變片測試時(shí)，應(yīng)變片要牢固地粘貼在測試體表面，當(dāng)測件（本實(shí)驗(yàn)中的懸臂梁）受力發(fā)生形變，應(yīng)變片的敏 感柵隨同變形，其電 14 阻值也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。通過測量電路，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出顯示。 作業(yè)布置： 審批： 后記： 15 周次： 時(shí)間： 課題： 實(shí)訓(xùn)四 箔式應(yīng)變片三種橋路性能比較 課時(shí)： 2課時(shí) 教學(xué)目標(biāo)： 1 熟練連接電路； 2 掌握三種電路的工作原理及輸入與輸出之間的關(guān)系； 3 比較三種電橋的輸出。 重點(diǎn)、難點(diǎn)： 三種電路的工作原理及輸入與輸出之間的關(guān)系 教具：傳感器模塊 教學(xué)方法：講授法 時(shí)間分配： 新授 20分鐘 實(shí)操 80 分鐘 教學(xué)過程： 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1 熟練連接電路； 2 掌握三種電路的工作原理 及輸入與輸出之間的關(guān)系； 3 比較三種電橋的輸出。 二、實(shí)驗(yàn)原理 說明實(shí)際使用的應(yīng)變電橋的性能和原理。 其工作原理與單臂電橋的基本原理是一樣的。應(yīng)變片是最常用的測力元件。當(dāng)用應(yīng)變片測試時(shí)，應(yīng)變片要牢固地粘貼在測試體表面，當(dāng)測件（本實(shí)驗(yàn)中的懸臂梁）受力發(fā)生形變，應(yīng)變片的敏感柵隨同變形，其電阻值也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。通過測量電路（電橋），轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出顯示。 已知單臂、半橋和全橋電路的電阻相對(duì)變化率 ε r 分別為 ΔR/R 、 2Δ R/R、 4ΔR/R。根據(jù)戴維南定理可以得出測試電橋的輸出電壓近似等于是 1/4178。 U178。 ε r，電壓靈敏度 Kv=V/ε r，于是對(duì)應(yīng)于單臂、半橋和全橋的電壓靈敏度分別為 1/4E、 1/2E和E。由此可知，當(dāng) E 和電阻相對(duì)變化一定時(shí)，電橋及電壓靈敏度與各橋臂阻值阻的大小無關(guān)。 三、實(shí)驗(yàn)所需部件 1 直流穩(wěn)壓電源（177。 4V） 2 電橋 3 差動(dòng)放大器 4 箔式應(yīng)變片 5 測微頭 6 電壓表 四、實(shí)驗(yàn)電路 16 WD R1 R4 R3 R2+ 4 V 4V圖 （ 1 ）V+— WD R1 R4 R3 R2+ 4 V 4V圖 （ 2 ）V+— 五、實(shí)驗(yàn)步驟及內(nèi)容 （一） 雙臂半橋的性能測試 1 差放“調(diào)零” 開啟儀器電源，差放增益調(diào)至 100 倍（順時(shí)針方向旋到底），“ +， ”輸入端用實(shí)驗(yàn)線對(duì)地短路 。輸出端接數(shù)字電壓表，用調(diào)零電位器調(diào)整差動(dòng)放大器輸出電壓為零，然后拔掉實(shí)驗(yàn)線。調(diào)零后電位器位置不要再變化。 2 根據(jù)圖（ 1）連接電路，接成雙臂半橋的測試系統(tǒng)。其中，半橋中的 R R2為應(yīng)變片，且受力方向不一樣。 3 裝上測微頭，調(diào)應(yīng)變梁處于基本平衡狀態(tài)。 4 加上電源，調(diào) WD 使系統(tǒng)輸出為零。 5 旋動(dòng)測微頭帶動(dòng)懸臂梁分別向上和向下運(yùn)動(dòng)，以水平狀態(tài)下輸出電壓為零，向上和向下移動(dòng)各 ，測微頭每移動(dòng) （即旋動(dòng)兩圈）記錄一下差動(dòng)放大器輸出電壓值，記在表中。 （二） 全橋的性能測試 1 差放調(diào)零 方法同（一）中的 1，不再贅述。 2 根據(jù)圖（ 2）連接電路，注意 R R R R4的受力方向。 3 系統(tǒng)調(diào)零（即電橋調(diào)零） 方法同（一）中的 4。 4 旋動(dòng)測微頭使懸臂梁向上和向下運(yùn)動(dòng)各 ，并記錄差動(dòng)放大器的輸出結(jié)果，填入表中。 位移 X（ mm） 0 半橋 向上位移的輸出 V（ V） 0 向下位移的輸出 V（ V） 0 全橋 向上位移的輸出 V（ V） 0 向下位移的輸出 V（ V） 0 17 根據(jù)表中測試的結(jié)果，求出雙臂半橋和全橋的靈敏度，并與單臂電橋的靈敏度進(jìn)行比較。并在同一坐標(biāo)中畫出三種電橋的 VX的曲線圖。 六、注意事項(xiàng) 1 應(yīng)變片接入電橋時(shí)注意其受力方向，一定要接成差動(dòng)形式。 2 直流激勵(lì)電壓不能過大，以免造成應(yīng)變片自熱而損壞。 3 由于進(jìn)行位移測量時(shí)測微頭要從零旋到正的最大值，又回復(fù)到零，再旋到負(fù)的最大值，因此容易造成零點(diǎn)偏移，必須進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)零，在計(jì)算靈敏度時(shí)可將正Δ X的靈敏度與負(fù)的Δ X的靈敏度分開計(jì)算，再求平均值，以后實(shí)驗(yàn)中凡需過零的實(shí)驗(yàn)均可采用此種方法。 小結(jié)： 應(yīng)變片是最常用的測力元件。 當(dāng)用應(yīng)變片測試時(shí)，應(yīng)變片要牢固地粘貼在測試體表面，當(dāng)測件（本實(shí)驗(yàn)中的懸臂梁）受力發(fā)生形變，應(yīng)變片的敏感柵隨同變形，其電阻值也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。通過測量電路（電橋），轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出顯示。 作業(yè)布置： 審批： 后記： 18 周次： 時(shí)間： 課題： 模塊三、力的測量 課時(shí)： 2課時(shí) 教學(xué)目標(biāo)： 了解 力傳感器的分類與基本結(jié)構(gòu) 應(yīng)變片力傳感器的測量方法與適用范圍 掌握 力傳感器的使用方法 重點(diǎn)、難點(diǎn)： 力傳感器的使用方法 教具：傳感器模塊 教學(xué)方法：講 授法 時(shí)間分配： 回顧 10分鐘 新授 70分鐘 小結(jié) 15分鐘 作業(yè)布置 5分鐘 教學(xué)過程： 任務(wù)導(dǎo)入 相關(guān)知識(shí) 一 、 力傳感器 二、電阻應(yīng)變片式傳感器工作原理 應(yīng)變片是最常用的測力元件。當(dāng)用應(yīng)變片測試時(shí)，應(yīng)變片要牢固地粘貼在測試體表面，當(dāng)測件（本實(shí)驗(yàn)中的懸臂梁）受力發(fā)生形變，應(yīng)變片的敏感柵隨同變形，其電阻值也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。 三、電阻應(yīng)變片式傳感器的使用方法 1）將應(yīng)變片直接粘貼于被測構(gòu)件上，用來測定構(gòu)件的應(yīng)變或應(yīng)力。 2）將應(yīng)變片貼于彈性元件上，與彈性元件一起構(gòu)成應(yīng)變式傳感器敏感 元件。 四、電阻應(yīng)變片傳感器的測量電路 WD R1 R4 R3 R2+ 4 V 4V圖 （ 1 ）V+— 1）單臂半橋電橋電路 19 2）雙臂半橋電橋電路 3）全橋電橋電路 五、應(yīng)變片的粘貼 1）應(yīng)變片的選擇與檢查 2）試件的表面處理 3）做粘貼標(biāo)記 4）底層處理 5）點(diǎn)膠 6）貼片 7）固化 8）粘貼質(zhì)量檢查 任務(wù)實(shí)施 課題二 電子秤 任務(wù)導(dǎo)入 相關(guān)知識(shí) 一、電子秤的結(jié)構(gòu) 二、稱重傳感器 1）應(yīng)變式稱重傳感器的工作原理 2）應(yīng)變式稱重傳感器種類 任務(wù)實(shí)施 一、稱重傳感器的選擇方法 二、稱重傳感器的使用方法及注意事項(xiàng) 課題三 應(yīng)變片壓力傳感器 任務(wù)導(dǎo)入 相關(guān)知識(shí) 一、壓 力的基本概念及單位 二、壓力傳感器的種類 20 三、應(yīng)變片壓力傳感器 四、壓力傳感器的安裝 五、壓力傳感器的校驗(yàn) 小結(jié)： 應(yīng)變片是最常用的測力元件。當(dāng)用應(yīng)變片測試時(shí)，應(yīng)變片要牢固地粘貼在測試體表面，當(dāng)測件（本實(shí)驗(yàn)中的懸臂梁）受力發(fā)生形變，應(yīng)變片的敏感柵隨同變形，其電阻值也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。 作業(yè)布置： 審批： 后記： 21 周次： 時(shí)間： 課題： 模塊三、力的測量 課時(shí)： 2課時(shí) 教學(xué)目標(biāo)： 了解 力傳感器的分類與基本結(jié)構(gòu) 應(yīng)變片力傳感器的測量方法與適用范圍 掌握 力傳感器的使用方法 重點(diǎn)、難點(diǎn)： 力傳感器的使用方法 教具：傳感器模塊 教學(xué)方法：講授法 時(shí)間分配： 回顧 10分鐘 新授 70分鐘 小結(jié) 15分鐘 作業(yè)布置 5分鐘 教學(xué)過程： 課題四 壓阻式壓力傳感器 任務(wù)導(dǎo)入 相關(guān)知識(shí) 一、壓阻式壓力敏感元件 二、壓阻式壓力傳感器工作原理 測量絕對(duì)壓力