傳感器檢測技術(shù)實驗指導(dǎo)書

1、實驗一 應(yīng)變片實驗：單臂、半橋、全橋比較實驗?zāi)康模毫私饨饘俨綉?yīng)變片，電橋的工作原理和工作情況，驗證單臂、半橋、全橋的性能及相互之間關(guān)系。所需單元和部件：直流穩(wěn)壓電源、主、副電源、雙平行梁、應(yīng)變片、螺旋測微頭、電橋、電橋平衡網(wǎng)絡(luò)、差動放大器、FV表。有關(guān)旋鈕的初始位置：直流穩(wěn)壓電源打到±4V檔，F(xiàn)V表打到20V檔，差動放大器增益打到最大。實驗步驟：1、差動放大器調(diào)零（4根線）用連線將差動放大器的正（）、負（）、地短接；將差動放大器的輸出端與FV表的輸入插口Vi 相連；將差動放大器的地和F/V表的地相連；開啟主、副電源；調(diào)節(jié)差動放大器的增益到最大位置，然后調(diào)整差動放大器的調(diào)零旋鈕使FV

2、表顯示為零，關(guān)閉主、副電源。2、按照下圖接成單臂電橋測試電路（11根線）圖中Rx為應(yīng)變片，從4個應(yīng)變片中任意選一個，r及W1為電橋平衡網(wǎng)絡(luò)。3、電橋調(diào)平衡把螺旋測微頭放置雙平行梁懸臂端中心磁柱正上方，兩者距離大約5mm,注意不能吸合，雙平行梁處于水平位置。選擇適當?shù)牟顒臃糯笃髟鲆?，調(diào)整電橋平衡電位器旋鈕W1，使FV表讀數(shù)為零，先20V調(diào)零再2V調(diào)零。旋動旋鈕W1時不要碰接線以避免線路接觸不良。4、測量讀數(shù)向下旋轉(zhuǎn)螺旋測微頭（順時針），使其下端慢慢接觸雙平行梁懸臂端中心磁柱，隨著測微頭下端的不斷下降，雙平行梁懸臂端會被吸住，使梁發(fā)生向上彎曲變形，導(dǎo)致F/V表讀數(shù)不為零（讀數(shù)的正負取決于接入電路中

3、的應(yīng)變片的箭頭方向，即應(yīng)變片在梁上貼的位置），繼續(xù)向下旋轉(zhuǎn)螺旋測微頭使F/V讀數(shù)恢復(fù)為零，記住螺旋測微頭的刻度位置，旋轉(zhuǎn)測微頭，每旋轉(zhuǎn)一周使梁移動0.5mm，讀一個F/V表讀數(shù)（讀絕對值，注意單位），共讀5個數(shù)據(jù)填入下表。然后向上（逆時針）旋轉(zhuǎn)螺旋測微頭，使其脫離雙平行梁自由端，關(guān)閉主、副電源。位移（mm）0.511.522.5電壓（mv）5、半橋電路測量（11根線）保持放大器增益不變，將R3固定電阻換為與Rx工作狀態(tài)相反(箭頭方向相反)的另一應(yīng)變片即取二片受力方向不同應(yīng)變片，形成半橋測量電路。接線時，可直接將R3兩端插孔中的線直接換至另一應(yīng)變片。重復(fù)步驟3和4，將測量數(shù)據(jù)填入下表中。 位移（

4、mm）0.511.522.5電壓（mv）6、全橋電路測量（13根線）保持差動放大器增益不變，將R1，R2兩個固定電阻換成另兩片應(yīng)變片接成一個直流全橋電路，組橋時注意對臂應(yīng)變片的受力方向相同，鄰臂應(yīng)變片的受力方向相反，否則相互抵消沒有輸出（具體接線時保證+4V或-4V連接的兩個應(yīng)變片的工作狀態(tài)即箭頭方向相反即可）。與前面兩種測量電路相比多兩根線：一是把替換R1和R2的兩應(yīng)變片串聯(lián)起來，二是把r接入電路當中。重復(fù)步驟3和4，將測量數(shù)據(jù)填入下表中。 位移（mm）0.511.522.5電壓（mv）7、數(shù)據(jù)分析在同一坐標紙上描出X-V曲線，比較三種測量電路的靈敏度。注意事項：1) 差動放大器調(diào)零后，在接

5、線和測試過程中不能再旋動調(diào)零旋鈕。2) 在接測試電路時應(yīng)將電源關(guān)閉，確保接線無誤后再開電源。3) 開電源前先把F/V表打到20V，讀數(shù)時把F/V表打到2V。4) 在實驗過程中如有發(fā)現(xiàn)電壓表發(fā)生過載，應(yīng)將電壓量程擴大。5) 實驗過程中避免使梁發(fā)生過大變形，否則會使應(yīng)變片失效。6) 在用三種電橋測試電路進行測量時應(yīng)選用相同的差動放大器增益。7) 接全橋時請注意區(qū)別各應(yīng)變片的工作狀態(tài)方向。8) 測量后，及時將螺旋測微頭旋開使雙平行梁處于平衡狀態(tài)。9) 拆除接線時避免用力過大，注意保護實驗儀器。實驗二 磁電式傳感器的性能實驗?zāi)康模毫私獯烹娛絺髌鞯脑砑靶阅芩鑶卧安考翰顒臃糯笃?、激振器、示波器、?/p>

6、電傳感器、振動平臺、主、副電源。有關(guān)旋鈕的初始位置：差動放大器增益旋鈕置于中間，低頻振蕩器的幅度旋鈕置于最小。實驗步驟：1、 接好激振線路（2根線）。2、 觀察磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)，根據(jù)下圖的電路結(jié)構(gòu)，將磁電式傳感器，差動放大器，低通濾波器，雙線示波器連接起來，組成一個測量線路，開啟主、副電源。3、 調(diào)整好示波器，低頻振蕩器的幅度旋鈕固定至某一位置，調(diào)節(jié)頻率，調(diào)節(jié)時用調(diào)節(jié)旋鈕估讀頻率，用示波器讀出電壓峰峰值填入下表：F(HZ)102025Vpp4、畫出測量曲線，并對其進行分析。注意事項：1) 測量讀數(shù)時低頻振蕩器的幅度旋鈕應(yīng)固定至某一位置。2) 正確使用示波器。思考：試回答磁電式傳感器的特點？實

7、驗三 電渦流傳感器應(yīng)用電子秤實驗?zāi)康模毫私怆姕u流傳器在靜態(tài)測量中的應(yīng)用。所需單元及部件：振動平臺、渦流傳感器、渦流變換器、FV表、砝碼、差動放大器、電橋、鐵測片、主、副電源。有關(guān)旋鈕初始位置：電壓表置檔，差動放大器增益旋至最大。實驗步驟：（） 差動放大器調(diào)零（4根線）用連線將差動放大器的正（）、負（）、地短接；將差動放大器的輸出端與FV表的輸入插口Vi 相連；將差動放大器的地和F/V表的地相連；開啟主、副電源；調(diào)節(jié)差動放大器的增益到最大位置，然后調(diào)整差動放大器的調(diào)零旋鈕使FV表顯示為零，關(guān)閉主、副電源。（） 按下圖中的電路接線。（） 調(diào)整渦流傳感器的位置，使其處于線性范圍的終點距離附近處（與被測體之間的距離為線性終端處附近，與鐵測片距離1-3mm）。（） 開啟主、副電源，調(diào)整電橋單元上的電位器，使電壓表為零。（） 選擇較小的差動放大器增益，在平臺上放上砝碼，讀出表頭指示值，填入下表：(g)20406080100V(v)（） 在平臺上放一重物