【文章內(nèi)容簡介】 從實驗數(shù)據(jù)得振動梁的自振頻率為 HZ。五、 思考題： 在交流電橋測量中，對音頻振蕩器頻率和被測梁振動頻率之間有什么要求？ 請歸納直流電橋和交流電橋的特點？小結(jié)： 電阻應變式傳感器從1938年開始使用到目前，仍然是當前稱重測力的主要工具，電阻應變式傳感器最高精度可達萬分之一甚至更高，電阻應變片、絲除直接用以測量機械、儀器及工程結(jié)構(gòu)等的應變外，主要是與種種形式的彈性體相配合，組成各種傳感器和測試系統(tǒng)。如稱重、壓力、扭矩、位移、加速度等傳感器，常見的應用場合如各種商用電子稱、皮帶稱、吊鉤稱、高爐配料系統(tǒng)、汽車衡、軌道衡等?！　「揭葡嗥骱拖嗝魴z波器電路原理圖　　　　　　　　　　　　　圖1－7　移相器電路原理圖圖1－8　相敏檢波器的電路原理圖實驗八 壓阻式壓力傳感器的壓力測量實驗一、實驗目的：了解擴散硅壓阻式壓力傳感器測量壓力的原理和方法。二、基本原理：擴散硅壓阻式壓力傳感器在單晶硅的基片上擴散出P型或N型電阻條，接成電橋。在壓力作用下根據(jù)半導體的壓阻效應，基片產(chǎn)生應力，電阻條的電阻率產(chǎn)生很大變化，引起電阻的變化，我們把這一變化引入測量電路，則其輸出電壓的變化反映了所受到的壓力變化。三、 需用器件與單元：壓力源（已在主控箱）、壓力表、壓阻式壓力傳感器、壓力傳感器實驗模板、流量計、三通連接導管、數(shù)顯單元、直流穩(wěn)壓源177。4V、177。15V。四、 實驗步驟： 根據(jù)圖2－1連接管路和電路，主控箱內(nèi)的氣源部分，壓縮泵、貯氣箱、流量計已接好。將標準壓力表放置傳感器支架上，三通連接管中硬管一端插入主控板上的氣源快速插座中（注意管子拉出時請用雙指按住氣源插座邊緣往內(nèi)壓，則可輕松拉出）。其余兩根黑色導管分別與標準表和壓力傳感器接通。這里選用的差壓傳感器兩只氣咀中，一只為高壓咀，另一只為低壓咀。當高壓咀接入正壓力時，輸出為正，反之為負，若輸出負時可調(diào)換氣咀。本實驗模板連接見圖2－2，壓力傳感器有4端： 1端線接地線，2端為U0＋，3端接＋4V電源，4端為Uo－。4端順序排列見圖2－2。圖2－1　壓阻式壓力傳感器測量系統(tǒng)　　　　　　　　　　　　　　　　圖2－2壓力傳感器壓力實驗接線圖 實驗模板上RW2用于調(diào)節(jié)零位，RW1可調(diào)放大倍數(shù)，按圖2－2接線，模板的放大器輸出Vo引到主控箱數(shù)顯表的Vi插座。將顯示選擇開關(guān)撥到2V檔，反復調(diào)節(jié)RW2（RW1旋到滿度的確1／3）使數(shù)顯表顯示為零。 先松開流量計下端進氣口調(diào)氣閥的旋鈕，開通流量計。 合上主控箱上的氣源開關(guān)K3，啟動壓縮泵，此時可看到流量計中的滾珠浮子在向上浮起懸于玻璃管中。 逐步關(guān)小流量計旋鈕，使標準壓力表指示某一刻度，觀察數(shù)顯表顯示電壓的正、負，若為負值則對調(diào)傳感器氣咀接法。 仔細地逐步由小到大調(diào)節(jié)流量計旋鈕，使壓力顯示在4－14KP之間每上升1KP分別讀取壓力表讀數(shù)，記下相應的數(shù)顯表值列于表（2－1）表（2－1）壓力傳感器輸出電壓與輸入壓力值P(KP) Vo(pp) 計算本系統(tǒng)的靈敏度和非線性誤差。 如果本實驗裝置要成為一個壓力計，則必須對電路進行標定，方法如下：輸入4KPa氣壓，調(diào)節(jié)Rw2（低限調(diào)節(jié)），當輸入12KPa氣壓，調(diào)節(jié)Rw1（高限調(diào)節(jié)）。五、 思考題：利用本系統(tǒng)如何進行真空度測量？實驗九 擴散硅壓阻式壓力傳感器差壓測量一、實驗目的：了解利用壓阻式壓力傳感器進行差壓測量的方法。二、基本原理：壓阻式壓力傳感器的硅膜片受到兩個壓力P1和P2作用時由于它們對膜片產(chǎn)生的應力正好相反，因此作用在壓力膜片上是ΔP＝P1－P2，從而可以進行差壓測量。三、需用器件與單元：實驗九所用器件和單元、壓力氣囊。四、實驗步驟：請學員們自擬一個差壓測量的方法。實驗十 差動變壓器的性能實驗一、 實驗目的：了解差動變壓器的工作原理和特性。二、 基本原理：差動變壓器由一只初級線圈和二只次線圈及一個鐵芯組成，根據(jù)內(nèi)外層排列不同，有二段式和三段式，本實驗采用三段式結(jié)構(gòu)。當傳感器隨著被測體移動時，由于初級線圈和次級線圈之間的互感發(fā)生變化促使次級線圈感應電勢產(chǎn)生變化，一只次級感應電勢增加，另一只感應電勢則減少，將兩只次級反向串接（同名端連接），就引出差動輸出。其輸出電勢反映出被測體的移動量。三、 需用器件與單元：差動變壓器實驗模板、測微頭、雙蹤示波器、差動變壓器、音頻信號源、直流電源（音頻振蕩器）、萬用表。四、 實驗步驟： 根據(jù)圖3－1，將差動變壓器裝在差動變壓器實驗模板上。圖3－1差動變壓器電容傳感器安裝示意圖 在模塊上按圖3－2接線，音頻振蕩器信號必須從主控箱中的Lv端子輸出，調(diào)節(jié)音頻振蕩器的頻率，輸出頻率為4－5KHz（可用主控箱的頻率表輸入Fin來監(jiān)測）。調(diào)節(jié)輸出幅度為峰－峰值Vpp＝2V（可用示波器監(jiān)測：）。圖中6為連接線插座的編號。接線時，航空插頭上的號碼與之對應。當然不看插孔號碼，也可以判別初次級線圈及次級同名端。判別初次線圖及次級線圈同中端方法如下：設(shè)任一線圈為初級線圈，并設(shè)另外兩個線圈的任一端為同名端，按圖3－2接線。當鐵芯左、右移動時，觀察示波器中顯示的初級線圈波形，次級線圈波形，當次級波形輸出幅度值變化很大，基本上能過零點，而且相應與初級線圈波形（Lv音頻信號Vpp＝2ｖ波形）比較能同相或反相變化，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。圖中（1）、（2）、（3）、（4）為實驗模塊中的插孔編號。 旋動測微頭，使示波器第二通道顯示的波形峰－峰值Vpp為最小，這時可以左右位移，假設(shè)其中一個方向為正位移，另一個方向位稱為負，從Vpp最小開始旋動測微頭，填入下表3－1，再人Vpp最小處反向位移做實驗，在實驗過程中，注意左、右位移時，初、次級波形的相位關(guān)系。圖3－2雙蹤示波器與差動變壓器連結(jié)示意圖 實驗過程中注意差動變壓器輸出的最小值即為差動變壓器的零點殘余電壓大小。根據(jù)表3－1畫出Vopp－X曲線，作出量程為177。1mm、177。3mm靈敏度和非線性誤差。表（3－1）差動變壓器位移X值與輸出電壓數(shù)據(jù)表V(mv) X(mm) 五、 思考題： 用差動變壓器測量較高頻率的振幅，例如1KHZ的振動幅值，可以嗎？差動變壓器測量頻率的上限受什么影響？ 試分析差動變壓器與一般電源變壓器的異同？ 移相器的電路原理圖如圖1－7，試分析其工作原理？ 相敏檢波器的電路原理圖如圖1－8，試分析其工作原理？實驗十一 激勵頻率對差動變壓器特性的影響一、 實驗目的：了解初級線圈激勵頻率對差動變壓器輸出性能的影響。二、 基本原理：差動變壓器的輸出電壓的有效值可以近似用關(guān)系式： 表示,式中LP、RP為初級線圈電感和損耗電阻，Ui、ω為激勵電壓和頻率，MM2為初級與兩次級間互感系數(shù)，由關(guān)系式可以看出，當初級線圈激勵頻率太低時，若RP2＞ω2LP2，則輸出電壓Uo受頻率變動影響較大，且靈敏度較低，只有當ω2LP2＞＞RP2時輸出Uo與ω無關(guān)，當然ω過高會使線圈寄生電容增大，對性能穩(wěn)定不利。三、 需用器件與單元：與實驗十相同。四、 實驗步驟： 差動變壓器安裝同實驗十。接線圖同實驗十。 選擇音頻信號輸出頻率為1