測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書20141031.

1、測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書機(jī)電工程學(xué)院CSY 3000 型傳感器與檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺說明書CSY3000 型傳感器與檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺是本公司為適應(yīng)不同類別、不同層次的專業(yè)需 要，在 2000 系列傳感器與檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺的基礎(chǔ)上，增加了一些光電傳感器而最新推出的 模塊化的新產(chǎn)品。CSY 3000 型傳感器與檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺，主要用于各大專院校、中專及職業(yè)技術(shù)院校 開設(shè)的“自動檢測技術(shù)” “傳感器原理與技術(shù)” “工業(yè)自動化控制” “非電量電測技 術(shù)”等課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。它是采用最新推出的模塊化結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。實(shí)驗(yàn)臺上采用的大部分 傳感器雖然是教學(xué)傳感器（透明結(jié)構(gòu)便于教學(xué)） ，但其結(jié)構(gòu)與線路是工業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)。希望 通過實(shí)

2、驗(yàn)幫助廣大學(xué)生加強(qiáng)對書本知識的理解，并在實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行過程中通過信號的拾取、 轉(zhuǎn)換、分析、掌握作為一個科技工作者應(yīng)具有的基本的操作技能與動手能力。一、實(shí)驗(yàn)臺的組成CSY 3000 型傳感器與檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺由主機(jī)箱、溫度源、轉(zhuǎn)動源、振動源、傳感 器、相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉?shù)據(jù)采集卡及處理軟件、實(shí)驗(yàn)桌等組成。1、 主機(jī)箱：提供高穩(wěn)定的土15V、土 5V、+ 5V、土 2V土 10V （步進(jìn)可調(diào)）、+ 2V+24V （連續(xù)可調(diào)）直流穩(wěn)壓電源；直流恒流源0.6mA20mA可調(diào)；音頻信號源（音頻振蕩器）1KHz10KHZ （連續(xù)可調(diào)）；低頻信號源（低頻振蕩器）1Hz30Hz （連續(xù)可調(diào)）；氣壓源020KPa（可調(diào)

3、）；智能調(diào)節(jié)儀（器）;計算機(jī)通信口；主控箱面板上裝有電壓、電流、 頻率轉(zhuǎn)速、氣壓、光照度數(shù)顯表；漏電保護(hù)開關(guān)等。其中，直流穩(wěn)壓電源、音頻振蕩器、 低頻振蕩器都具有過載切斷保護(hù)功能，在排除接線錯誤后重新開機(jī)一下才能恢復(fù)正常工作。2、振動源：振動臺振動頻率 1Hz30Hz可調(diào)（諧振頻率 9Hz左右）。3、轉(zhuǎn)動源：手動控制 0 2400 轉(zhuǎn)分；自動控制 300 2200 轉(zhuǎn)分。4、溫度源：常溫200 C。5 、氣壓源020KPa （可調(diào)）;6、傳感器：基本型有電阻應(yīng)變式傳感器、擴(kuò)散硅壓力傳感器、差動變壓器、電容式位移傳感器、霍爾式位移傳感器、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器、磁電轉(zhuǎn)速傳感器、壓電式傳感器、電 渦流傳

4、感器、光纖傳感器、光電轉(zhuǎn)速傳感器（光電斷續(xù)器）、集成溫度傳感器、 K 型熱電偶、 E 型熱電偶、 Pt100 鉑電阻、 Cu50 銅電阻、濕敏傳感器、氣敏傳感器、光照度探頭、 純白高亮發(fā)光二極管、紅外發(fā)光二極管、光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、硅光電 池、反射式光電開關(guān)共二十六個（其中二個發(fā)光源） 。增強(qiáng)型：基本型基礎(chǔ)上可選配扭矩傳感器、超聲位移傳感器、PSD位置傳感器、CCD電荷耦合器件、光柵位移傳感器、紅外熱釋電傳感器、紅外夜視傳感器、指紋傳感器、色敏 傳感器。7、調(diào)理電路 （ 實(shí)驗(yàn)?zāi)０?）：基本型有應(yīng)變式、壓力、差動變壓器、電容式、霍爾式、壓 電式、電渦流、光纖位移、溫度、移相相敏檢波

5、低通濾波共十塊模板。增強(qiáng)型還增加 與選配傳感器配套的實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉?、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件，另附。9、實(shí)驗(yàn)臺：尺寸為 1600 X 800 X 750mm實(shí)驗(yàn)臺桌上預(yù)留了計算機(jī)及示波器安放位 置。二、電路原理實(shí)驗(yàn)?zāi)０咫娐吩硪延∷⒃诿姘迳?（實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳?） ，實(shí)驗(yàn)接線圖參見下文中的具體實(shí)驗(yàn) 內(nèi)容。三、使用方法1、 開機(jī)前將電壓表顯示選擇旋鈕打到2V檔；電流表顯示選擇旋鈕打到200mA檔；步進(jìn)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源旋鈕打到土2V檔；其余旋鈕都打到中間位置。2、將 AC 220V 電源線插頭插入市電插座中，合上電源開關(guān)，數(shù)顯表顯示0000，表示實(shí)驗(yàn)臺已接通電源。3、做每個實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先閱讀實(shí)驗(yàn)指南，每個實(shí)驗(yàn)均應(yīng)

6、在斷開電源的狀態(tài)下按實(shí)驗(yàn)線路接，檢好連接線（實(shí)驗(yàn)中用到可調(diào)直流電源時，應(yīng)在該電源調(diào)到實(shí)驗(yàn)值后再接到實(shí)驗(yàn)線路中）查無誤后方可接通電源。4、合上調(diào)節(jié)儀 （器）電源開關(guān)，在參數(shù)及狀態(tài)設(shè)置好的情況下，調(diào)節(jié)儀的PV 窗口顯示測量值；SV窗口顯示給定值。5、合上氣源開關(guān)，氣泵有聲響，說明氣泵工作正常。6、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件使用方法另附說明。四、儀器維護(hù)及故障排除1、維護(hù) 防止硬物撞擊、劃傷實(shí)驗(yàn)臺面；防止傳感器及實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓涞孛鎿p壞。 實(shí)驗(yàn)完畢要將傳感器、配件、實(shí)驗(yàn)?zāi)０寮斑B線全部整理好。2、故障排除 開機(jī)后數(shù)顯表都無顯示，應(yīng)查 AC 220V 電源有否接通；主控箱側(cè)面 AC 220V 插 座中的保險絲是否

7、燒斷。如都正常，則更換主控箱中主機(jī)電源。 轉(zhuǎn)動源不工作，則手動輸入 12V（024V 可調(diào) ） 電壓，如不工作，更換轉(zhuǎn)動源；如工作正常，應(yīng)查調(diào)節(jié)儀設(shè)置是否準(zhǔn)確；控制輸出Vo有無電壓（將可調(diào)24V電源調(diào)節(jié)到電機(jī)相應(yīng)的工作電壓情況下 ） ，如無電壓，更換主控箱中的轉(zhuǎn)速控制板。否則更換智能調(diào)節(jié) 儀。 振動源不工作，檢查主控箱面板上的低頻振蕩器有無輸出 （ 調(diào)節(jié)較大幅度后調(diào)節(jié)頻 率） ，如無輸出，更換信號板；如有輸出，更換振動源的振蕩線圈。 溫度源不工作，檢查溫度源電源開關(guān)有否打開；溫度源的保險絲是否燒斷；調(diào)節(jié) 儀設(shè)置是否準(zhǔn)確。如都正常，則更換溫度源。五、注意事項1、在實(shí)驗(yàn)前務(wù)必詳細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)指南。2、

8、嚴(yán)禁用酒精、有機(jī)溶劑或其它具有腐蝕性溶液擦洗主控箱的面板和實(shí)驗(yàn)?zāi)０迕姘濉?、嚴(yán)禁將主控箱的電源、信號源輸出端與地（丄）短接，因短接時間長易造成電路故 障。4、嚴(yán)禁將主控箱的電源引入實(shí)驗(yàn)?zāi)０鍟r接錯。5、在更換接線時，應(yīng)斷開電源，只有在確保接線無誤后方可接通電源。6、實(shí)驗(yàn)完畢后，請將傳感器及實(shí)驗(yàn)?zāi)０宸呕卦帯?、如果實(shí)驗(yàn)臺長期未通電使用，在實(shí)驗(yàn)前先通電十分鐘預(yù)熱，再檢查按一次漏電保護(hù) 按鈕是否有效。六、隨機(jī)附件詳見裝箱清單19 / 17實(shí)驗(yàn)一應(yīng)變片單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆娮钁?yīng)變片的工作原理與應(yīng)用并掌握應(yīng)變片測量電路。二、基本原理：電阻應(yīng)變式傳感器是在彈性元件上通過特定工藝粘貼電阻應(yīng)變片

9、來組 成。一種利用電阻材料的應(yīng)變效應(yīng)將工程結(jié)構(gòu)件的內(nèi)部變形轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器。此 類傳感器主要是通過一定的機(jī)械裝置將被測量轉(zhuǎn)化成彈性元件的變形，然后由電阻應(yīng)變片 將彈性元件的變形轉(zhuǎn)換成電阻的變化，再通過測量電路將電阻的變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流變 化信號輸出。它可用于能轉(zhuǎn)化成變形的各種非電物理量的檢測，如力、壓力、加速度、力 矩、重量等，在機(jī)械加工、計量、建筑測量等行業(yè)應(yīng)用十分廣泛。1應(yīng)變片的電阻應(yīng)變效應(yīng)所謂電阻應(yīng)變效應(yīng)是指具有規(guī)則外形的金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外力作用下產(chǎn)生應(yīng)變而其電阻值也會產(chǎn)生相應(yīng)地改變，這一物理現(xiàn)象稱為“電阻應(yīng)變效應(yīng)”。以圓柱形導(dǎo)體為例：設(shè)其長為：L、半徑為r、材料的電阻率為

10、p時，根據(jù)電阻的定義式得(1 1)當(dāng)導(dǎo)體因某種原因產(chǎn)生應(yīng)變時，其長度L、截面積A和電阻率p的變化為dL、dA、dp相應(yīng) 的電阻變化為dR。對式（1 1）全微分得電阻變化率 dR/R為:dRdL dr dp_ 21(1 2)Ltd式中：dL/L為導(dǎo)體的軸向應(yīng)變量匕dr/r為導(dǎo)體的橫向應(yīng)變量&由材料力學(xué)得：1= - ”（1 3）式中：為材料的泊松比，大多數(shù)金屬材料的泊松比為0.30.5左右；負(fù)號表示兩者的變化方向相反。將式（1 3）代入式（1 2）得：(1 4)式（1 4）說明電阻應(yīng)變效應(yīng)主要取決于它的幾何應(yīng)變（幾何效應(yīng)）和本身特有的導(dǎo)電性 能（壓阻效應(yīng)）。2、應(yīng)變靈敏度它是指電阻應(yīng)變片在單位應(yīng)變

11、作用下所產(chǎn)生的電阻的相對變化量。（1）、金屬導(dǎo)體的應(yīng)變靈敏度K:主要取決于其幾何效應(yīng)；可取空用(1 + 2#)巧R(1 5)其靈敏度系數(shù)為:K=金屬導(dǎo)體在受到應(yīng)變作用時將產(chǎn)生電阻的變化，拉伸時電阻增大，壓縮時電阻減小，且與 其軸向應(yīng)變成正比。金屬導(dǎo)體的電阻應(yīng)變靈敏度一般在 2左右。（2）、半導(dǎo)體的應(yīng)變靈敏度：主要取決于其壓阻效應(yīng)；dR/R衣d p ?泮導(dǎo)體材料之所以具有較大的電阻變化率，是因?yàn)樗羞h(yuǎn)比金屬導(dǎo)體顯著得多的壓阻效應(yīng)。在半導(dǎo)體受力變 形時會暫時改變晶體結(jié)構(gòu)的對稱性，因而改變了半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理，使得它的電阻率發(fā)生 變化，這種物理現(xiàn)象稱之為半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)。不同材質(zhì)的半導(dǎo)體材料在不同受力

12、條件下產(chǎn)生的壓阻效應(yīng)不同，可以是正（使電阻增大）的或負(fù)（使電阻減?。┑膲鹤栊?yīng)。也就 是說，同樣是拉伸變形，不同材質(zhì)的半導(dǎo)體將得到完全相反的電阻變化效果。半導(dǎo)體材料的電阻應(yīng)變效應(yīng)主要體現(xiàn)為壓阻效應(yīng)，其靈敏度系數(shù)較大，一般在100到200左右。3、貼片式應(yīng)變片應(yīng)用在貼片式工藝的傳感器上普遍應(yīng)用金屬箔式應(yīng)變片，貼片式半導(dǎo)體應(yīng)變片（溫漂、穩(wěn)定性、線性度不好而且易損壞）很少應(yīng)用。一般半導(dǎo)體應(yīng)變采用N型單晶硅為傳感器的彈性元件，在它上面直接蒸鍍擴(kuò)散出半導(dǎo)體電阻應(yīng)變薄膜（擴(kuò)散出敏感柵），制成擴(kuò)散型壓阻式（壓阻效應(yīng)）傳感器。*本實(shí)驗(yàn)以金屬箔式應(yīng)變片為研究對象。4、箔式應(yīng)變片的基本結(jié)構(gòu)金屬箔式應(yīng)變片是在用苯酚

13、、環(huán)氧樹脂等絕緣材料的基板上，粘貼直徑為0.025mm 左右(b)箔式應(yīng)變片(a)絲式應(yīng)變片的金屬絲或金屬箔制成，如圖 1 1所示。圖11應(yīng)變片結(jié)構(gòu)圖金屬箔式應(yīng)變片就是通過光刻、腐蝕等工藝制成的應(yīng)變敏感元件，與絲式應(yīng)變片工作 原理相同。電阻絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時，其電阻值發(fā)生變化，這就是電阻應(yīng)變效 應(yīng)，描述電阻應(yīng)變效應(yīng)的關(guān)系式為： R/R= Ks 式中： R/ R為電阻絲電阻相對變化，K為應(yīng)變靈敏系數(shù)，s = L/L為電阻絲長度相對變化。5、測量電路為了將電阻應(yīng)變式傳感器的電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號，在應(yīng)用中一般采用電橋電 路作為其測量電路。電橋電路具有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、測量范圍寬、

14、線性度好且易實(shí)現(xiàn) 溫度補(bǔ)償?shù)葍?yōu)點(diǎn)。能較好地滿足各種應(yīng)變測量要求，因此在應(yīng)變測量中得到了廣泛的應(yīng) 用。電橋電路按其工作方式分有單臂、雙臂和全橋三種，單臂工作輸出信號最小、線性、穩(wěn)定 性較差；雙臂輸出是單臂的兩倍，性能比單臂有所改善；全橋工作時的輸出是單臂時的四 倍，性能最好。因此，為了得到較大的輸出電壓信號一般都采用雙臂或全橋工作。基本電 路如圖1 2 (a )、(b )、(c)所示。OUO0-OUO0(a)單臂(b)半橋(c)全橋圖12應(yīng)變片測量電路(a)、單臂Uo= 一=(R1+A R1) / (R1 + R1+ R5) R7/ (R7 + R6)E=( R7+ R6) (R1 + R1)

15、R7 ( R5 + R1 + R1)/( F5+ R1+ R1) (R7 + R6)E 設(shè) R1 = R5= R6= R7，且 R1 / R1= A R / R vv 1, R/ R= K , K 為靈敏度系數(shù)。貝U Uo (1 /4)( R1/R1)E = (1 /4)( R/ R)E= (1 / 4) K E(b)、雙臂(半橋)同理:Uo (1 / 2)( R/ R)E= (1 / 2)K E(C)、全橋同理:Uo ( R/R)E= K E6、箔式應(yīng)變片單臂電橋?qū)嶒?yàn)原理圖圖中R5、R6、R7為350 Q固定電阻，R1為應(yīng)變片；RW1和R3組成電橋調(diào)平衡網(wǎng)絡(luò)，E為供橋電源土 4V。橋路輸出電

16、壓 Uo (1 /4)( F4/ R4)E = (1 /4)( R/ R)E= (1 /4)K E。差 動放大器輸出為Vo。三、 需用器件與單元：主機(jī)箱中的土 2V土 10V (步進(jìn)可調(diào))直流穩(wěn)壓電源、土15V直流穩(wěn)壓電源、電壓表；應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉⑼斜P、砝碼；4今位數(shù)顯萬用表(自備)。四、實(shí)驗(yàn)步驟：應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０逭f明：應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０逵蓱?yīng)變式雙孔懸臂梁載荷傳感器(稱重傳感器)、加熱器+5V電源輸入口、多芯插頭、應(yīng)變片測量電路、差動放大器組成。實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯械腞1（傳感器的左下）、R2（傳感器的右下）、R3（傳感器的右上）、R4（傳感器的左上） 為稱重傳感器上的應(yīng)變片輸出口；沒有文字標(biāo)記

17、的5個電阻符號是空的無實(shí)體，其中4個電阻符號組成電橋模型是為電路初學(xué)者組成電橋接線方便而設(shè)；R5、R6、R7是350 Q固定電阻，是為應(yīng)變片組成單臂電橋、雙臂電橋（半橋）而設(shè)的其它橋臂電阻。加熱器+5V是傳感器上的加熱器的電源輸入口，做應(yīng)變片溫度影響實(shí)驗(yàn)時用。多芯插頭是振動源的振動 梁上的應(yīng)變片輸入口，做應(yīng)變片測量振動實(shí)驗(yàn)時用。1、將托盤安裝到傳感器上，如圖 1 4所示。圖1 4 傳感器托盤安裝示意圖2、測量應(yīng)變片的阻值：當(dāng)傳感器的托盤上無重物時，分別測量應(yīng)變片R1、R2、R3、R4的阻值。在傳感器的托盤上放置10只砝碼后再分別測量 R1、R2、R3 R4的阻值變化，分析應(yīng)變片的受力情況（受拉

18、的應(yīng)變片：阻值變大，受壓的應(yīng)變片：阻值變小。）。4(1/2) 數(shù)顯萬用表 2k檔測阻値R!皿斐傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)O圖1 5測量應(yīng)變片的阻值示意圖3、實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯械牟顒臃糯笃髡{(diào)零：按圖1 6示意接線，將主機(jī)箱上的電壓表量程切開關(guān)切換到2V檔，檢查接線無誤后合上主機(jī)箱電源開關(guān)；調(diào)節(jié)放大器的增益電位器RW3合適位置(先順時針輕輕轉(zhuǎn)到底，再逆時針回轉(zhuǎn)1圈)后，再調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)０宸糯笃鞯恼{(diào)零電位器RW4使電壓表顯示為零。O痕變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０鍒D16差動放在器調(diào)零接線示意圖廠宜流穩(wěn)壓電源O9JS.0-15?2目雖表+5?2SB.” 720VIL夏應(yīng)I4、應(yīng)變片單臂電橋?qū)嶒?yàn)：關(guān)閉主機(jī)箱電源，按圖1 7示意圖接線，將土 2

19、V土 10V可調(diào)電源調(diào)節(jié)到土 4V檔。檢查接線無誤后合上主機(jī)箱電源開關(guān)，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳系臉蚵菲胶怆娢黄?RW1使主機(jī)箱電壓表顯示為零；在傳感器的托盤上依次增加放置一只20g砝碼(盡量靠近托盤的中心點(diǎn)放置 )，讀取相應(yīng)的數(shù)顯表電壓值，記下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表1。圖17應(yīng)變片單臂電橋?qū)嶒?yàn)接線示意圖表1應(yīng)變片單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重量(g)0電壓(mV)05、根據(jù)表1數(shù)據(jù)作出曲線并計算系統(tǒng)靈敏度S= V/ W ( V輸出電壓變化量， W重量變化量)和非線性誤差S , S = m/yFS X 100%式中 m為輸出值(多次測量時為平均值)與擬合直線的最大偏差：yFS滿量程輸出平均值，此處為200g。實(shí)驗(yàn)完畢，

20、關(guān)閉電源。實(shí)驗(yàn)二應(yīng)變片半橋性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鈶?yīng)變片半橋(雙臂)工作特點(diǎn)及性能。二、基本原理：應(yīng)變片基本原理參閱實(shí)驗(yàn)一。應(yīng)變片半橋特性實(shí)驗(yàn)原理如圖21所示。不同應(yīng)力方向的兩片應(yīng)變片接入電橋作為鄰邊，輸出靈敏度提高，非線性得到改善。其橋路輸出電壓 Ug (1 /2)( R/R)E= (1 /2) K E。_ -4V E i -1V o圖2 1應(yīng)變片半橋特性實(shí)驗(yàn)原理圖三、 需用器件與單元：主機(jī)箱中的土 2V土 10V (步進(jìn)可調(diào))直流穩(wěn)壓電源、土15V直流穩(wěn)壓電源、電壓表；應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、托盤、砝碼。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、按實(shí)驗(yàn)一(單臂電橋性能實(shí)驗(yàn))中的步驟 1和步驟3實(shí)驗(yàn)。2、關(guān)閉主機(jī)箱

21、電源，除將圖 1 7改成圖2 2示意圖接線外，其它按實(shí)驗(yàn)一中的步驟4實(shí)驗(yàn)。讀取相應(yīng)的數(shù)顯表電壓值，填入表2中。圖2 2應(yīng)變片半橋?qū)嶒?yàn)接線示意圖表2應(yīng)變片半橋?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)重量(g)0電壓(mV)03、根據(jù)表2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出實(shí)驗(yàn)曲線，計算靈敏度S= A V/ W非線性誤差S。實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。五、思考題：（1 ）對邊（2 ）鄰半橋測量時兩片不同受力狀態(tài)的電阻應(yīng)變片接入電橋時，應(yīng)放在: 邊。實(shí)驗(yàn)三應(yīng)變片全橋性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鈶?yīng)變片全橋工作特點(diǎn)及性能。二、 基本原理：應(yīng)變片基本原理參閱實(shí)驗(yàn)一。應(yīng)變片全橋特性實(shí)驗(yàn)原理如圖31所示。 應(yīng)變片全橋測量電路中，將應(yīng)力方向相同的兩應(yīng)變片接入電橋?qū)?，相反的?yīng)

22、變片接入電橋鄰邊。當(dāng)應(yīng)變片初始阻值：R1= R2 = R3 = F4,其變化值 R1 = R2= A R3= A R4時，其橋路輸出電壓 Uo（ RZ R）E= K E。其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性得到改 善。0 - IV E 4-IY _圖31應(yīng)變片全橋特性實(shí)驗(yàn)接線示意圖三、 需用器件和單元：主機(jī)箱中的土 2V土 10V （步進(jìn)可調(diào)）直流穩(wěn)壓電源、土15V直流穩(wěn)壓電源、電壓表；應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、托盤、砝碼。四、實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟與方法（除了按圖32示意接線外）參照實(shí)驗(yàn)二，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表3作出實(shí)驗(yàn)曲線并進(jìn)行靈敏度和非線性誤差計算。實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。圖32應(yīng)變片全橋性能實(shí)驗(yàn)接線

23、示意圖表3全橋性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重量（g）電壓（mV）五、思考題：測量中，當(dāng)兩組對邊（R1、R3為對邊）電阻值 R相同時，即 R1= R3, R2= R4,而R R2時，是否可以組成全橋：（1）可以（2）不可以。實(shí)驗(yàn)四磁電式傳感器測轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獯烹娛綔y量轉(zhuǎn)速的原理。二、基本原理： 磁電傳感器是一種將被測物理量轉(zhuǎn)換成為感應(yīng)電勢的有源傳感器，也稱為電動式傳感器或感應(yīng)式傳感器。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，一個匝數(shù)為N的線圈在磁場中切割磁力線時，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈兩端就會產(chǎn)生出感應(yīng)電勢，線圈中感應(yīng)電d勢:e =N 齢線圈感應(yīng)電勢的大小在線圈匝數(shù)一定的情況下與穿過該線圈的磁通變化率成 dt正比

24、。當(dāng)傳感器的線圈匝數(shù)和永久磁鋼選定（即磁場強(qiáng)度已定）后，使穿過線圈的磁通發(fā)生變化的方法通常有兩種：一種是讓線圈和磁力線作相對運(yùn)動，即利用線圈切割磁力線而使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電勢；另一種則是把線圈和磁鋼部固定，靠銜鐵運(yùn)動來改變磁路中的磁阻，從而改變通過線圈的磁通。因此，磁電式傳感器可分成兩大類型：動磁式及可動銜鐵式（即可變磁阻式）。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用動磁式磁電傳感器，實(shí)驗(yàn)原理框圖如圖201所示。當(dāng)轉(zhuǎn)動盤上嵌入6個磁鋼時，轉(zhuǎn)動盤每轉(zhuǎn)一周磁電傳感器感應(yīng)電勢e產(chǎn)生6次的變化，感應(yīng)電勢 e通過放大、整形由頻率表顯示f,轉(zhuǎn)速n=i0f。圖41磁電傳感器測轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)原理框圖三、 需用器件與單元： 主機(jī)箱中的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 024V直流穩(wěn)壓電源、電壓表、頻頻轉(zhuǎn)速 表；磁電式傳感器、轉(zhuǎn)動源。四、實(shí)驗(yàn)步驟：磁電式轉(zhuǎn)速傳感器測速實(shí)驗(yàn)除了傳感器不用接電源外（傳感器探頭