传感器原理及应用 实验报告及答案 (程德福 王君)

实验报告配套教材：

书名：传感器原理及应用
作者：程德福 王君 凌振宝 王言章
出版社：机械工业出版社

实验报告概述：

实验一 电阻式传感器的全桥性能实验 一、实验目的 　　　1、了解电阻应变式传感器的基本结构与使用方法。 　　　2、掌握电阻应变式传感器放大电路的调试方法。 　　　3、掌握全桥电路的工作原理和性能。 二、实验所用单元 电阻应变式传感器、调零电桥、差动放大器板、直流稳压电源、数字电压表、位移台架。 三、实验原理及电路 　　　将四个应变片电阻分别接入电桥的四个桥臂，两相邻的应变片电阻的受力方向不同，组成全桥形式的测量电路，转换电路的输出灵敏度进一步提高，非线性得到改善。实验电路图见图1-1，全桥的输出电压UO＝4EKε 四、实验步骤 　　　1、固定好位移台架，将电阻应变式传感器置于位移台架上，调节测微器使其指示15mm左右。将测微器装入位移台架上部的开口处，旋转测微器测杆使其与电阻应变式传感器的测杆适度旋紧，然后调节两个滚花螺母使电阻式应变传感器上的两个悬梁处于水平状态，两个滚花螺母固定在开口处上下两侧。 　　　2、将放大器放大倍数电位器RP1旋钮（实验台为增益旋钮）逆时针旋到终端位置。 　　　3、用导线将差动放大器的正负输入端连接，再将其输出端接到数字电压表的输入端；将电压量程拨到20V档；接通电源开关，旋动放大器的调零电位器RP2旋钮，使电压表指示向零趋近，然后换到2V量程，旋动调零电位器RP2旋钮使电压表指示为零；此后调零电位器RP2旋钮不再调节，根据实验适当调节增益电位器RP1。 　　　4、按图1-1接线，将四个应变片接入电桥中，注意相邻桥臂的应变片电阻受力方向必须相反。 图1-1 电阻式传感器全桥实验电路 　　　3、调节平衡电位器RP，使数字电压表指示接近零，然后旋动测微器使表头指示为零，此时测微器的读数视为系统零位。分别上旋和下旋测微器，每次0.4mm，上下各2mm，将位移量X和对应的输出电压值UO记入下表中。 表 1-1 X(mm) 0 UO(mV) 0 五、实验报告 　　　1、根据表1-1，画出输入/输出特性曲线，并且计算灵敏度和非线性误差。 　　　2、全桥测量时，四个应变片电阻是否必须全部一样？