交流全桥的应用——振动测量实验

1 第十二部分 传感器技术 0 预备知识 传感器在机电一体化系统乃至整个现代科学技术领域占有极其重要的地位，当今信息时代，如果没有传感器，现代科学技术将无法发展。为了适应这一时代发展的需要，全国各大中专院校及各类职业技术学校都相继将传感器及实验教学纳入教学任务，作为物理、电子、测控以及自动化类专业的一门必修课。 传感器是机电一体化中各种设备和装置的“感觉器官”，是检测系统的第一个环节。它以一定的精度把被测量（各种各样形态各异的信息量）转换成与之有确定关系的、便于应用的某种量值的测量装置。顾名思义，传感器的功能是一感二传，即感受被测信息，并传送出去。根据传感器的功能特点，一般由三部分组成：敏感元件、转换元件、测量电路。 敏感元件：能够灵敏地感受被测量并作出响应的元件。如金属或半导体应变片，能感受压力的大小而引起形变，形变程度就是对压力大小的响应。铂电阻能感受温度的升降而改变其阻值，阻值的变化就是对温度升降的响应，所以铂电阻就是一种温度敏感元件，而金属或半导体应变片，就是一种压力敏感元件。 转换元件：将敏感元件感受的被测量转换成电路参数的元件。如果敏感元件本身就能直接将被测量变成电路参数，那么，该敏感元件就是具有了敏感和转换两个功能。如热敏电阻，它不仅能直接感受温度的变化，而且能将温度变化转换成电阻的变化，也就是将非电路参数（温度）直接变成了电路参数（电阻）。 测量电路：将转换元件转换的电学量进行测量的电路。 传感器的种类较多，根据被测物理量可分为：速度传感器、位移传感器、加速度传感器、温度传感器、压力传感器、光纤传感器等。根据工作原理分为：应变式、电压式、电容式、涡流式、差动变压器式等。根据能量的传递方式分为：有源的和无源的传感器。 了解和掌握一定的传感器技术对每个科技工作者来说是十分必要的。本部分内容通过两个实验的实际应用，使学生对传感器有一个初步了解 实验仅通过金属箔式电阻应变片的一种实际应用而使学生对传感器有一个初步了解。 实验一 用金属箔式电阻应变片作交流全桥的应用 ——振动测量实验 一、实验目的 1.了解金属箔式电阻应变片的结构和工作原理； 2.熟悉非平衡电桥的输出灵敏度特性； 3.掌握利用交流电桥测量动态应变参数的原理与方法。 二、实验内容 1．金属箔式电阻应变片的结构和工作原理 应变式电阻传感器的核心元件是电阻应变计，它能将机械物件上的应变的变化转换成电阻值的...