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拟合方程为：U?0.2858?W?0.56 重量(g) 电压(mv) 20 5.1 40 12.5 60 18.2 80 23.8 100 29.4 120 35.1 140 40.5 160 45.7 46.29 -0.59 180 52.0 52.01 -0.01 200 57.7 57.72 -0.02
拟合电6.28 （mv） 11.998 17.71 23.43 29.14 34.86 40.57 0.49 0.37 0.26 0.24 -0.07 偏差 -1.18 0.51 （mv） 由拟合直线知，系统灵敏度可以用拟合曲线的斜率表示，即： S=0.2858
δ=Δm/yFS ×100％=1.18/200=0.59%
五、思考题
1、测量中，当两组对边（如R1、R3 为对边）电阻值R相同时，即R1＝R3，R2＝R4，而R1≠R2时，是否可以组成全桥：（1）可以；（2）不可以。 不可以
2、某工程技术人员在进行材料拉力测试时在棒材上贴了两组应变片，如图，能否如何利用四片应变片组成电桥，是否需要外加电阻。
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能够组成电桥。对于左边一副图，可以任意选取两个电阻接入电桥的对边；对于右边的一幅图，可以选取R3、R4接入电桥对边。两种情况下都需要接入与应变片阻值相等的电阻。
3、金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较
基本原理如图（a）、（b）、（c）。
比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度，根据实验结果和理论分析，阐述原因，得出相应的结论。 灵敏度全桥最大，半桥次之，单臂最小；非线性度单臂最大，单桥次之，全桥最小
4、金属箔式应变片的温度影响 利用温度补偿片或采用全桥测量。
实验五 差动变压器的性能实验
一、基本原理
差动变压器由一只初级线圈和二只次线圈及一个铁芯组成，根据内外层排列不同，有二段式和三段式，本实验采用三段式结构。当被测体移动时差动变压器的铁芯也随着轴向位移，从而使初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈感应电势产生变化（一只次级感应电势增加，另一只感应电势则减少）。将两只次级反向串接（同名端连接），引出差动电势输出。其输出电势反映出被测体的移动量。
二、实验步骤
1、差动变压器实验
① 按图接线。
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将差动变压器和测微头安装在实验模板的支架座上， L1 为初级线圈；L2、L3 为次级 线圈；＊号为同名端。
② 差动变压器的原边Ｌ１的激励电压从主机箱中音频振荡器的Lv端子引入，检查接线无误后合上总电源开关，调节音频振荡器的频率为4～5KHz（可用主机箱的频率表输入Fin来监测）；调节输出幅度峰峰值为Vp-p＝2V（可用示波器监测：X轴为0.2ms/div）。
③ 松开测微头的安装紧固螺钉，移动测微头的安装套使差动变压器的次级输出（示波器第二通道）波形Vp-p为较小值（变压器铁芯大约处在中间位置）。拧紧紧固螺钉，仔细调节测微头的微分筒使差动变压器的次级输出波形Vp-p为最小值（零点残余电压），并定为位移的相对零点。这时可以左右位移，假设其中一个方向为正位移，则另一个方向位移为负。
④ 从零点（次级输出波形Vp-p为最小值）开始旋动测微头的微分筒，每隔0.2mm（可取10～25 点）从示波器上读出输出电压Vp-p值，填入表3-1。一个方向结束后，再将测位头退回到零点反方向做相同的位移实验。
⑤ 从零点决定位移方向后，测微头只能按所定方向调节位移，中途不允许回调，否则，由于测微头存在机械回差而引起位移误差。
实验时每点位移量须仔细调节，绝对不能调节过量而回调，如过量则只好剔除这一点 继续做下一点实验或者回到零点重新做实验。
当一个方向行程实验结束，做另一方向时，测微头回到次级输出波形Vp-p最小处时它 的位移读数有变化（没有回到原来起始位置），这是正常的。
做实验时位移取相对变化量△Ｘ为定值，只要中途测微头不回调就不会引起位移误差。 2、实验过程中注意差动变压器次级输出的最小值即为差动变压器的零点残余电压。 根据表画出Vop-p－X 曲线，作出位移为±1mm、±3mm时的灵敏度和非线性误差。实验完毕，关闭电源
（起始点调整到3mm处，所以X=Xi-3） X(mm) 1.0 V(v) - 考试资料
1.2 0.332 1.4 0.305 1.6 0.277 1.8 0.249 2.0 0.229 2.2 0.201 2.4 0.173 2.6 0.152 2.8 0.118 0.360 - -
X(mm) 3.0 V(v) 0.10 作图如下： 3.2 0.125 3.4 0.153 3.6 0.173 3.8 0.194 4.0 0.215 4.2 0.235 4.4 0.256 4.6 0.284 4.8 0.312
当X=±1mm 时，U-1=0.229V U+1=0.215V，U0=0.1V
拟合知小于0时，拟合方程为：V??0.1305?X?0.4879 S1=0.1305, 最大拟合偏差?V?0.0045。
大于0时，拟合方程为：V?0.1134?X?0.2377 S1=0.1134，最大拟合偏差?V?0.0054。
所以灵敏度S=（S1+S2）/2=0.122 (V/mm);
非线性误差??0.0054?4.8?100%?0.1%
五、思考题：
1、用差动变压器测量振动频率的上限受什么影响？ 导线自身状态会影响上限
2、试分析差动变压器与一般电源变压器的异同？ （1）同：利用电磁感应原理工作。
（2）异：差动变压器为开磁路，一、二次侧间的互感随衔铁移动而变；
一般变压器为闭合磁路，一、二次侧间的互感为常数。
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实验八 差动变压器的应用—振动测量实验
一、基本原理
由差动变压器性能实验基本原理可知，当差动变压器的铁芯连接杆与被测体连接时就能检测到被测体的位移或振动。
二、实验步骤
1、将差动变压器按图卡在传感器安装支架的U 型槽上，并拧紧差动变压器的夹紧螺母；调整传感器安装支架，使差动变压器的铁芯连杆与振动台中心点磁钢吸合，并拧紧传感器安装支架压紧螺帽；再调节升降杆使差动变压器铁芯大约处于线圈的中心位置。
2、按图接线，并调整好有关部分，调整如下：
（1）检查接线无误后，合上主机箱电源开关，用频率表、示波器监测音频振荡器LV 的频率和幅值，调节音频振荡器的频率、幅度旋钮，使Lv输出4～5KHz、Vp-p=2V的激励电压。 （2）用示波器观察相敏检波器输出（图中低通滤波器输出接的示波器改接到相敏检波器输出），调节升降杆（松开锁紧螺钉转动升降杆的铜套）的高度，使示波器显示的波形幅值为最小。
（3）仔细调节差动变压器实验模板的RW1和RW2（交替调节）使示波器（相敏检波器输出）显示的波形幅值更小，基本为零点。
（4）用手按住振动平台（让传感器产生一个大位移）仔细调节移相器和相敏检波器的旋钮，使示波器显示的波形为一个接近全波整流波形。
（5）松手，整流波形消失变为一条接近零点线（否则再调节RW1和RW2）。
（6）振动源的低频输入接上主机箱的低频振荡器，调节低频振荡器幅度旋钮和频率旋钮，使振动平台振荡较为明显。用示波器观察相敏检波器输出及低通滤波器输出波形。
3、保持低频振荡器的幅度不变，改变振荡频率，用示波器观察低通滤波器的输出，读出峰峰电压值，记下实验数据，填入下表。 f(Hz) 2 5 0.144 8 0.158 11 0.418 14 0.137 17 0.123 20 0.116 23 0.116 26 0.116 28 0.103 Vpp(V) 0.116 4、根据实验结果作出梁的振幅～频率特性曲线，指出自振频率的近似值，并与实验四使用- 考试资料
自动检测技术实验一 - 图文
