实验成绩 5 次 实 验 分 别 为 : 实 验 1: 温 度 测 量 : 热 电 阻 、热 电 偶、集成温 度 传感器; 实 验 2: 位移测 量 : 电 容式位移测 量 、电 感式位移测 量 、光电 式位移测 量 ; 实 验 3: 流量 测 量 ; 实 验 4: 基于 CMOS 图像传感器的图像测 量 ; 实 验 5: 虚拟仪器实 验 。 实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 一、 实验目的 了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。 二、 实验原理 电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为: ΔR/R=Kε 式中ΔR/R 为电阻丝电阻相对变化,K 为应变灵敏系数,ε=ΔL/L 为电阻丝长度相对变化,金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反应了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压U01=EKε/4。 三、 实验器材 应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、数显表、±15V 电源、±4V 电源、万用表(自备)。 传感器实验报告 四、 实验步骤 实验中用到的应变传感器实验模板连接图如图 1 应变式传感器单臂电桥实验连接图图 1 所示。 图 1 应变式传感器单臂电桥实验连接图 安装传感器,将 IC1 和 IC2 的同相端接地后,调节 Rw 4 使得数显表显示为 0 后(即将差动放大器调 0),再将电路的电桥部分按图中所示接入电路后,调节 Rw 1,使数显表为 0。然后在电子称上放置砝码读取数显表的数值,依次增加砝码和读取相应的数显表值。 五、 实验结果与分析 实验结果如表格 1 所示。 表格 1 单臂电桥性能实验数据记录表 重量(g) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 电压(mv) 4.6 8.8 14.2 18.8 23.6 28.5 33.3 37.7 42.5 47.3 由以上实验结果知: 平均电压变化量: ∆u=[(28.5-4.6)/5+(33.3-8.8)/5+(37.7-14.2)/5+(42.5-18.8)/5+(47.3-23.6)/5]/5≈4.77mv 平均重量变化量:∆W=20g 系统灵敏度:S1=∆u/∆W=0.2386mv/g 线性误差: 1/100%fF sm y• =≈0.67%- 六、 思考题 单臂电桥时,作为桥臂电阻应变片的选用时正、负应变片均可使用,换成负应变片时,所得的电压值为负值,需做一定的变换后方能比较直观。 传感器实验报告 七、 总结与感想 本...