【正文】 R7 接成直流電橋（ R R R7 模塊內(nèi)已接好），接好電橋調(diào)零電位器 RW1，接上橋路電源177。 （ 2）電子稱上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到 200g（或 500 g）砝碼加完。檢查接線無誤后，合上主控臺電源開關(guān)。 （ 1） 將應(yīng)變式傳感器的其中 2 個電阻應(yīng)變片 R1 R2（即模板左上方的 R1 R2）接入電橋作為 2 個橋臂與 R R7 接成直流電橋（ R R7 模塊內(nèi)已接好），接好電橋調(diào)零電位器 RW1，接上橋路電源177。 5 圖 1— 2 應(yīng)變傳感器接線圖 電子稱上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到 200g（或 500 g） 砝碼加完。檢查接線無誤后，打開主控臺電源。 2)將應(yīng)變式傳感器的 4 個電阻應(yīng)變片（即模板左上方的 R1 R2 R3 R4）接入電橋，接好電橋調(diào)零電位器 RW1，接上橋路電源177。 15V（從主控臺引入），檢查無誤后，合上主控臺電源開關(guān)，將實驗?zāi)０逭{(diào)節(jié)增益電位器 RW3 順時針調(diào)節(jié)大致到中間位置，再進行差動放大器調(diào)零，方法為將差放的正負輸入端與地短接，輸出端與主控臺面板上數(shù)顯表輸入端 Vi 相連 ，調(diào)節(jié)實驗?zāi)０迳险{(diào)零電位器 RW4，使數(shù)顯表顯示為零（數(shù)顯表的切換開關(guān)打到 2V 檔）。 打開實驗臺右下面的抽屜，取出托盤和短圓柱形砝碼 圖 1— 1 應(yīng)變傳感器安裝圖 關(guān)閉主控箱電源，按下面提示為實驗?zāi)０暹B線（圖 12 中電橋 4 臂電阻還沒就位）。傳感器中各應(yīng)變片已接入模板的左上方的 R R R R4。4V 電源、電源地）。 4 主控箱（數(shù)顯表、 177。其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差和溫度誤差均得到改善。當(dāng)應(yīng)變片阻值和應(yīng)變量相同時，其橋路輸出電壓 UO2＝EKε ／ 2。電橋的作用完成電阻到電壓的比例變化，電橋的輸出電壓反映了相應(yīng)的受力狀態(tài)，對單臂電橋輸出電壓 Uo1= EKε /4。 3． 比較單臂與半橋、 全橋 的不同性能，了解各自特點及全橋測量電路的優(yōu)點。 1 傳感器 技術(shù) 實驗指導(dǎo)書 軟件學(xué)院 專業(yè)名稱 班級 學(xué)生姓名 學(xué)號 實驗成績 遼寧工 業(yè)大學(xué) 2020 年 7 月 2 目 錄 實驗一 電阻應(yīng)變式傳感器特性實驗 ............................................. 3 實驗二 電容傳感器特性實驗 ........................................................ 9 實驗三 電渦流傳感器特性實驗 .................................................. 13 實驗四 壓電式傳感器特性實驗 .................................................. 17 實驗五 熱電式傳感器特性實驗 .................................................. 20 實驗六 光電式傳感器特性實驗（綜合性） ................................ 26 實驗七 霍爾傳感器特性實驗（選做） ....................................... 32 實驗八 測速方法比較實驗（選做） ........................................... 37 附錄一 CSY2020 系列傳感器實驗臺說明書 ............................... 41 3 實驗一 電阻應(yīng)變式傳感器特性實驗 一、實驗?zāi)康? 1． 熟悉電阻應(yīng)變式傳感器的結(jié)構(gòu)。 2． 了解單臂、半橋和全橋測量電路 工作原理和性能。 二、 基本原理 電阻絲在外力作用下發(fā)生機械變形時，其電阻值發(fā)生變化，這就是電阻應(yīng)變效應(yīng)，描述電阻應(yīng) 變效應(yīng)的關(guān)系式為： Δ R／ R＝ Kε， 式中 Δ R／ R 為電阻絲電阻相對變化，K 為應(yīng)變靈敏系數(shù)， ε =Δ l/l 為電阻絲長度相對變化，金屬箔式應(yīng)變片就是通過光刻、腐蝕等工藝制成的應(yīng)變敏感元件，通過它轉(zhuǎn)換被測部位受力狀態(tài)變化。 對 半橋 測量電路而言， 不同受力方向的兩只應(yīng)變片接入電橋作為鄰邊，電橋輸出靈敏度提高，非線性得到改善。 全橋測量電路 中，將受力性質(zhì)相同的兩應(yīng)變片接入電橋?qū)叄?dāng)應(yīng)變片初始阻值：R1＝ R2＝ R3＝ R4，其變化值 Δ R1＝ Δ R2＝ Δ R3＝ Δ R4 時，其橋路輸出電壓 U03＝ KEε 。 三、實驗儀器及材料 應(yīng)變式傳感器實驗?zāi)０澹☉?yīng)變式傳感器－電子秤）、砝碼盤、砝碼。15V 電源、 177。 四、 實驗步驟 打開實驗臺左下面的柜門，取出裝有如圖應(yīng)變式傳感器（電子秤）模板。加熱 絲也接于模板上，可用萬用表進行測量判別， R1＝ R2＝ R3＝ R4＝ 350Ω，加熱絲阻值為 50Ω左右， 應(yīng)變式傳感器安裝示意圖。 1)入模板電源177。關(guān)閉主控箱電源（注意：當(dāng) Rw Rw4 的位置一旦確定，就不能改變）。 4V（從主控臺引入）如實驗?zāi)０鎴D所示。調(diào)節(jié) RW1，使數(shù)顯表顯示為零。記下實驗結(jié)果填入表 1－ 1 中（全橋）。 4V（從主控臺引入）參照實驗?zāi)０鎴D。調(diào)節(jié) RW1，使數(shù)顯表顯示為零。記下實驗結(jié)果填入表 1－ 1 中（半橋）。 4V（從主控臺引入）參照實驗?zāi)０鎴D。調(diào)節(jié) RW1，使數(shù)顯表顯示為零。記下實驗結(jié)果填入表 1－ 1（單臂電橋）。 表 1－ 1 全橋、半橋、單臂電橋輸出電壓與加負載重量值 重量 （ g） 全橋電壓 （ mV） 半 橋 電壓 （ mV） 單臂 全橋 電壓（ mV） 按表 11 數(shù)據(jù)，分別計算全橋、半橋、單臂三種電路下的系統(tǒng)靈敏度 S、非線性誤差 δ f1 。 S 滿量程輸出平均值，此處為 200g（或 500g）。 二、實驗內(nèi)容及原理 利用平板電容 C＝ ε A／ d 和其它結(jié)構(gòu)的關(guān)系式通過相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和測量電路可以選擇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)，則可以有測谷物干燥度（ ε 變）測微小位移（變 d）和測量液位（變 A）等多種電容傳感器。 四、 實驗步驟 1．關(guān)閉主控箱電源，準(zhǔn)備接線； 2．按安裝示意圖 21 將電容傳感器裝于電容傳感器實驗?zāi)０迳?，將電容傳感器通過專用連接電纜與電容傳感器實驗?zāi)０宀蹇紫噙B，利用普通導(dǎo)線連接數(shù)顯單元和177。不然得調(diào)換接頭； 5．電位器 RW 調(diào)到最大； 6．調(diào)整測微頭，使刻度指示在 4 mm 左右 ； 7．調(diào)整測微頭整體位置，使數(shù)顯 表在 2V 量程上接近 0 mV，（在 177。 5 mV 之間，）實現(xiàn)細調(diào)； 9．旋動測微頭，使刻度指示減少 1 mm，確定當(dāng)前位置 1 mm，記錄輸出電壓值； 10．旋動測微頭推進電容器傳感器動極板位置，每間隔 記下位移 X 與輸出電壓值，填入表 2－ 1。 圖 2— 1 安裝示意圖 11 表 2－ 1 電容傳感器位移與輸出電壓值 位移（ mm） 1 0 1 電壓（ mV） 2. 根據(jù)表 2－ 1 數(shù)據(jù)計算電容傳感器的系統(tǒng)靈敏度 S 和非線性誤差 δ f。 2. 熟悉電渦流傳感器的結(jié)構(gòu)及在位移測量中的應(yīng)用。 三、 實驗儀器 ⒈ 實驗平臺、 直流電源、數(shù)顯單元 、計算機及 軟件 ； 圖 3— 1 電渦流傳感器安裝示意圖 14 ⒉ 電 渦流傳感器、振動臺、測微頭、鐵圓片 ； ⒊ 電渦流傳感器實驗?zāi)０澹? 4． 銅導(dǎo)線若干 ； 四、 實驗步驟 關(guān)閉主控箱電源，觀察傳感器結(jié)構(gòu)； 將電渦流傳感器輸出線接入實驗?zāi)０迳蠘?biāo)有 L 的兩端插孔中，作為振蕩器的一個元件，用連結(jié)導(dǎo)線從主控臺接入 15V 直流電源接到模板上標(biāo)有＋ 15V 的插孔中；