《机电工程测试技术》
实 验 指 导 书
主编 黄华川
西南科技大学制造科学与工程学院
2006年11月
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目 录
实验一 箔式应变片性能――单臂双臂全桥桥路性能比较 ............................................................... 1 实验二 霍尔式传感器的直流激励特性 .............................................................................................. 4 实验三 电容式传感器特性 .................................................................................................................. 6 实验四 电子秤设计与制作 .................................................................................................................. 8 实验五 差动螺管式电感传感器的静态位移性能 .............................................................................. 9 实验六 热电偶的温度效应 ................................................................................................................ 11 附录 ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。
实验一 箔式应变片性能――单臂双臂全
桥桥路性能比较
一、实验目的
1. 观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。 2．测试应变梁变形的应变输出。
3．比较各桥路间的输出关系；验证灵敏度。
二、实验仪器和设备 序号 设备名称 规格型号 1 传感器综合实验台 XXXX 2 导线 数量 4 若干 三、实验简介
1.实验类别：验证性
2. 实验原理：
图1、图2、图3分别表示了单臂半桥、双臂半桥和四臂全桥电路的实验原理图，其中的R、R1、R2、R3表示固定电阻，Rx表示应变片。
+4V41Rx2直流稳压电源W1R11R2R3-4V5电桥平衡网络38差分放大器直流电压表+V-10R17图1
+4V4单臂半桥实验原理图
1Rx2+V11R2Rx-10R1直流稳压电源W1R7-4V5电桥平衡网络38差分放大器直流电压表图2 双臂半桥实验原理图
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+4V41Rx10Rx2直流稳压电源W1R11RxRx-4V5电桥平衡网络38+V-7差分放大器直流电压表图3 四臂全桥实验原理图
3. 实验流程：
分别完成单臂半桥、双臂半桥和四臂全桥电路的实验，记录相关数据，最后对各种电路进行比较。
四、实验步骤及内容
1.单臂半桥实验
1)观察梁上应变片，并且了解结构和粘贴位置（对应受力，变形方向）。
2)将差动放大器调零。用导线将差动放大器的正负输入端与地端连接起来，然后将差动放大器的输出端接至电压表的输入端，电压表的量程取2V档，调整差动放大器上的调零旋钮，使电压表指示为零。稳定后去除差动放大器输入端的导线。
3)根据图1的电路结构，将一片应变片与电桥平衡网络、差动放大器、电压表、直流稳压电源连接起来，组成一个测量线路（这时直流稳压电源应置于0V档，电压表应置于20V档）。此时，应变片接入图1的Rx位置。
4)转动测微器，将梁上振动平台中间的磁铁与测微头相吸（必要时松开测微器的固定螺钉，使之完全可靠吸附后，再拧紧固定螺钉），并使双平行梁处于（目测）水平位置。
5)将直流稳压电源输出置于4V档，调整电桥平衡电位器W1，使电压表指示为零，稳定数分钟后，将电压表量程置于2V档后，再仔细调零。
6)往下旋动测微器，使梁的自由端往下产生位移，记下电压表显示的数值。每次位移0.5mm记一个电压数值，将所记数据填入下表： X（mm） V（mV）
2.双臂半桥实验
1)根据图2的电路结构，将两片应变片与电桥平衡网络、差动放大器、电压表、直流稳压电源连接起来，组成一个测量线路（这时直流稳压电源输出应置于0V档，电压表 应置于20V档）。此时两片应变片处于Rx位置组成半桥。
2)转动测微器，使双平行梁处于（目测）水平位置，再向上位移5mm，使梁的自由端往上位移。
3)将直流稳压电源置于4V档，调整电桥平衡电位器W1，使电压表指示为零，稳定数分钟后，将电压表量程置于2V档后，再仔细调零。
4)往下旋动测微器，使梁的自由端产生位移，记下电压表显示的数值。每隔1mm记一个数值，将所记数据填入下表：
X（mm） V（mV） 5)将受力方向相反的两片应变片换成同方向应变片后，情况又会怎样？
3.四臂全桥实验
1)根据图3的电路结构，将四片应变片与电桥平衡网络、差动放大器、电压表、直流稳压电源连接起来，组成一个测量线路（这时直流稳压电源输出应置于0V档，电压表应置于20V档）。此时四片应变片组成全桥。
2)转动测微器，使双平行梁处于（目测）水平位置，再向上位移5mm，使梁的自由端往上位移。
3)将直流稳压电源置于4V档，调整电桥平衡电位器W1，使电压表指示为零，稳定数分钟后，将电压表量程置于2V档后，再仔细调零。
4)往下旋动测微器，使梁的自由端产生位移，记下电压表显示的数值。每次位移1mm记一个电压数值，将所记数据填入下表： X（mm） V（mV）
五、注意事项
1．应变片接入电桥时注意其受力方向，一定要接成差动形式。
2．直流激励电压不能过大，以免造成应变片自热损坏。
六、实验报告
1. 及时编写实验报告书。
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机械工程测试技术实验指导书
