微小形变的电测法VIP免费

《大学物理实验》报告姓名：小组编号：6成绩：班级：0201****学号：2009******实验日期：2010年9月21日实验名称：微小形变的电测法一、实验目的了解电阻应变片（传感与元件）的结构及工作原理。掌握电桥测电阻的方法，理解灵敏度对测量的影响。用电桥测量应变片电阻的微笑变化，进而测定悬梁臂的应变。二、实验仪器（名称、型号及参数）电阻箱：ZX35型微调电阻箱、起初电阻10电阻箱（2个）：ZX21型旋转式电阻箱检流计：AC15-A型直流检流计毫安表：150mA毫安表滑线变阻器：电流0.5A，电阻1K直流电源、开关、保护电阻开关、组尼电键、相同质量的砝码5个、水平悬臂梁、应变片、温度补偿片三、实验原理（用简洁的文字及图示说明）本实验用电阻应变片作为传感元件，将微小的形变转换成电阻的变化来测量悬臂梁的主应变。本实验用平衡电桥测量应变片电阻的相对变化。如图，电桥平衡时有因此，本实验测量微小形变的公式为其中，：悬梁臂的主应变K：应变片的灵敏系数R：未加力时应变片阻值的初始值：加力变形后应变片的阻值变化四、实验内容计方法测量步骤：1、如图连接线路，使R1为120，取R2与温度补偿片阻值相等，改变滑线变阻器的阻值或电源电压，使工作电流应小于15mA。此时先将直流检流计置于档，K2处于断开位置，调节使电桥平衡；然后将K2闭合，将直流电流计置于合适档，调节使电桥精确平衡。此时，改变的最小进步值，则直流检流计指针应有半格左右的偏转。2、电桥平衡后，的值即为应变片的初始值。然后加一个砝码，调节使电桥重新平衡，记下此时的值，依次将5个砝码加完，此即上行（加砝码）测量。然后取下一个砝码，调电桥平衡，记下相应的的读数，依次将5个砝码取完，此即下行（减砝码）测量。注意：1、为一微调电阻箱，其起始电阻为10（即当上各旋钮均处零位时，其电阻就已为10）。2、加减砝码时动作要轻，避免砝码摆动。3、为减小测量误差，加载测量过程中，应保持的阻值不变，仅改变。因此测量师应选择合适的值，使测量值的变化范围处于的量程内。五、实验数据记录及处理（列表记录数据并写出主要处理过程）应变片灵敏度系数K=2.250.03应变片初始电阻120.101（含托盘）原始数据记录表（测量条件：I=12mA，S=130格）序号（n）载荷（g）上行（）下行（）（）150g质量变化时（）1N力变化时（）150120.101120.102120.10150.15651.0432100120.149120.147120.14803150120.195120.196120.19550.15351.0234200120.258120.258120.25805250120.302120.301120.30150.15151.0106300120.347120.347120.347平均1.025这样，对于测量量，其平均值的A类不确定度=1.140.0268B类不确定度u=0.0021则不确定度==0.0269这样，则0.00379=0.000099545六、实验结果完整表示微小形变的完整表示为==0.003790.0000995=100%=2.63%七、实验分析与讨论1、我的发现：实验讲义中，使电桥工作电流小于15mA，改变的最小进步值，使直流检流计指针应有半格左右的偏转。的最小进步值为0.001，则要求S=500格。分析：S值太大，能保证测量精确度，但是微调电阻的调节范围不能满足实验数据的要求，S值太小，则不能保证实验测量的精确度。然而，在我做实验过程中，在要求既要保证测量精确度，又要使微调电阻箱调节范围的合适的情况下，我不可能达到这个条件（S=500格），实验中，我经过反复调节，能同时满足条件的最合适情况下我调节到S=130格。2、为什么在本实验的测量线路中要用温度补偿片？能否用普通电阻代替？答：消除了实验中温度引起阻值变化，从而导致测量误差。不能用普通电阻替代。3、在电路图中，将补偿皮片与电阻箱R2互换，能否测量？答：不能。对应的电阻值不成比例。3、假设电路中任一条导线短路，试分析调节电桥平衡时，可能出现的现象。答：当补偿片支路短路时，要使检流计指针指向中央，则只能调节使R2为零；当应变片支路短路时，要使检流计指针指向中央，则只能调节使、都为零。