電阻應(yīng)變式傳感器

1、友情提示：本公司致力于產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新與提高，如果您所得到的產(chǎn)品與本手冊提供的信息有不符之處，請以光盤中的資料為準(zhǔn)，恕不另行通知，敬請見諒。本公司或經(jīng)銷商不對本手冊中的錯誤或遺漏處負(fù)責(zé)，也不對任何可能導(dǎo)因于本手冊之執(zhí)行或使用的必然性損壞情形負(fù)責(zé)。本手冊只提供給產(chǎn)品操作者參考，學(xué)者的專業(yè)理論及實驗原理沒有必然性指導(dǎo)義務(wù)。本手冊由本公司著作。未經(jīng)本公司書面授權(quán)，本手冊中之任何部分皆不可以任何形式影印、復(fù)制或網(wǎng)絡(luò)傳播北京杰創(chuàng)永恒科技有限公司目錄一、產(chǎn)品簡介3二、實驗箱組成3三、產(chǎn)品特點4四、傳感器4五、V9.0數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件5JC-SCS-V2.0傳感器系統(tǒng)實驗箱實驗舉例7實驗一 應(yīng)變片單臂特性

2、實驗7實驗二 應(yīng)變片半橋特性實驗13實驗三 應(yīng)變片全橋特性實驗14*實驗四 應(yīng)變片單臂、半橋、全橋特性比較16實驗五 應(yīng)變直流全橋的應(yīng)用電子秤實驗17實驗六 應(yīng)變片的溫度影響實驗19*實驗七 應(yīng)變片溫度補(bǔ)償實驗21JC-SCS-V2.0傳感器系統(tǒng)實驗箱說明書一、產(chǎn)品簡介 JC-SCS-V2.0傳感器系統(tǒng)實驗箱主要用于各大、中專院校開設(shè)的“傳感器原理”“自動檢測技術(shù)”“非電量電測技術(shù)”“測量與控制”“機(jī)械量電測”等課程的實驗教學(xué)。JC-SCS-V2.0實驗箱的傳感器采用原理與實際相結(jié)合，便于學(xué)生加強(qiáng)對書本知識的理解，并在實驗過程中，通過信號的拾取，轉(zhuǎn)換，分析，培養(yǎng)學(xué)生作為一個科技工作者具有的基本

3、操作技能與動手能力。同時配有輔助智能傳感器實驗系統(tǒng)，讓學(xué)生完全動手進(jìn)行編程，完成相關(guān)設(shè)計性實驗。二、實驗箱組成SCS-XS傳感器實驗箱如下圖所示：主要由機(jī)頭、主板、信號源、傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、PC接口、軟件等各部分組成。1、機(jī)頭 由應(yīng)變梁(含應(yīng)變片、PN結(jié)、NTC RT熱敏電阻、加熱器等)；振動源(振動臺)；升降調(diào)節(jié)桿；測微頭和傳感器的安裝架(靜態(tài)位移安裝架)；傳感器輸入插座；光纖座及溫度源等組成。2、主板部分主板部分有八大單元電路組成：智能調(diào)節(jié)儀單元；頻率電壓顯示(F/V表)單元；音頻振蕩器 （1KHz10KHz可調(diào)）和低振蕩器 (1Hz30Hz可調(diào))單元；直流穩(wěn)壓電源輸出單元(提供高穩(wěn)定的

4、±15V、5V、±4V、1.2V12V可調(diào)等)；數(shù)據(jù)采集和RS232 PC接口單元；傳感器的輸出口單元；轉(zhuǎn)動源單元；各種傳感器的調(diào)理電路單元。3、信號源1） 溫度源150（可調(diào)）；、2） 振動源 1Hz30Hz；3） 轉(zhuǎn)動源 02400r/min4、傳感器：詳見四、傳感器（共十九種傳感器）5、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件：詳見五、V9.0數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件6、實驗箱：供電：AC 220V 50Hz 功率0.2kW 實驗箱尺寸為515×420×185(mm)。三、產(chǎn)品特點1、結(jié)合了SCS-9XX系列和SCS-2000系列的各自優(yōu)點，實驗箱中的傳感器以原理型和工業(yè)

5、型相結(jié)合，定性與定量相結(jié)合，更便于學(xué)生理論與實際相結(jié)合。2、儀器配溫度源等加熱裝置。整個儀器采用手提式箱式結(jié)構(gòu)，便于存放保管與管理。3、各種公共源也可用于學(xué)生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計及進(jìn)行一些開發(fā)性實驗；電源及信號源設(shè)有保護(hù)電路，確保學(xué)生在誤操作后不會損壞設(shè)備并保證學(xué)生的安全。四、傳感器序 號傳感器名稱量 程線 性備 注1電阻應(yīng)變式傳感器0-200g±1%全橋2擴(kuò)散硅壓力傳感器4-20kpa±1%3差動變壓器±4mm±2%4電容式傳感器±2.5mm±3%5霍爾式位移傳感器±1mm±3%6霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器2400轉(zhuǎn)/分&#

6、177;0.5%7磁電式傳感器2400轉(zhuǎn)/分±0.5%8壓電式傳感器9電渦流位移傳感器1mm±2%10光纖位移傳感器1mm±5%11光電轉(zhuǎn)速傳感器2400轉(zhuǎn)分±0.5%12集成溫度傳感器常溫-120±4 %13Pt100鉑電阻常溫-150±4%三線制14K型熱電偶常溫-150±4%15氣敏傳感器50-2000PPm對酒清敏感16濕敏傳感器10-95%RH17PN結(jié)18NTC熱敏電阻20時，電阻為10K 五、V9.0數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件1、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件： V9.0版V9.0版數(shù)據(jù)采集卡是在原V8.0版基礎(chǔ)上的一個升級版

7、本，針對目前市售的傳感器實驗系統(tǒng)所配的采集卡動態(tài)范圍太小，分辨率和精度過低的缺點，V9.0版采用了工業(yè)級的解決方案，達(dá)到了很高的測量精度和動態(tài)范圍，接口部分采用RS-232/USB接口，方便用戶的實際使用。該采集卡能完全滿足實驗的要求。具體技術(shù)指標(biāo)如下：1、接口標(biāo)準(zhǔn)：RS-232/USB接口2、A/D：12位3、通道數(shù)：可以擴(kuò)展到8通道4、采樣：同步、異步5、觸發(fā)方式：軟觸發(fā)、硬觸發(fā)6、采樣頻率：100KHz(分檔可選)7、測量誤差：0.2mv8、測量量程：最大可達(dá)正負(fù)15V9、支持電壓、電流信號直接輸入，無需配備轉(zhuǎn)換器10、可以擴(kuò)充D/A通道11、環(huán)境：windows98/2000/xp12

8、、軟件：配備傳感器綜合實驗系統(tǒng)成套實驗軟件包及杰創(chuàng)虛擬儀器軟件包(如虛擬示波器，頻譜、失真度分析等)2、虛擬軟件：V9.0版本軟件是和V9.0采集卡配套使用，以RS-232/USB進(jìn)行通訊，采用RS-232/USB標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，是一個高效、實時的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該采集系統(tǒng)可單獨對外部信號進(jìn)行采集，也可和SCS9.0傳感器實驗儀軟件配合在我們公司的SCS系列傳感器實驗儀上進(jìn)行實驗操作。3、系統(tǒng)需求：1.操作系統(tǒng)：Windows 98 SE/Me/2000/XP簡體中文版2.Intel Pentium 500MHz或AMD Athlon700MHz以上3.128Mb或以上內(nèi)存4.400MB以上硬盤空間供

9、軟件安裝和備份5.有RS-232/USB接口6.4倍速或以上的CD-ROM4、該軟件主要功能有以下幾點：1 軟件按照公司實驗指導(dǎo)書編寫，大部分實驗?zāi)苡么藬?shù)據(jù)采集軟件進(jìn)行實驗操作。2 軟件采集設(shè)置可分單步采樣、定時采樣、雙向采樣、與動態(tài)采樣。在單步采樣時可以以最小二乘法與端點法分析其最大非線性誤差或最大遲滯誤差，在動態(tài)實驗時可以分析其輸入波形的頻率、振幅或轉(zhuǎn)速。3 支持打印功能，能把實驗結(jié)果在實驗結(jié)束后即可打印出來。4 采集卡硬件具有程控放大功能，在測量小電壓時能有很高精度。5 在數(shù)據(jù)采集時通訊速率在V8.0數(shù)據(jù)采集卡的基礎(chǔ)上有很大提高6 數(shù)據(jù)采集軟件支持RS232/USB通訊。7 支持差動輸入

10、功能。8 支持雙通道數(shù)據(jù)采樣。具有虛擬示波器功能，并能對波形進(jìn)行簡單頻譜、失真度分析。JC-SCS-V2.0傳感器系統(tǒng)實驗箱實驗舉例實驗一 應(yīng)變片單臂特性實驗一、實驗?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)變片將變形轉(zhuǎn)換成電阻的變化，再通過測量電路進(jìn)一步將電阻的改變轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號輸出?？捎糜谀苻D(zhuǎn)化成變形的各種非電物理量的檢測，如力、壓力、加速度、

11、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、材料的電阻率為時，根據(jù)電阻的定義式得 （11）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和電阻率的變化為dL、dA、d相應(yīng)的電阻變化為dR。對式（11）全微分得電阻變化率 dR/R為： （12）式中：dL/L為導(dǎo)體的軸向應(yīng)變量L; dr/r為導(dǎo)體的橫向應(yīng)變量r由材料力學(xué)得：     

12、;            L= - r           (13)式中：為材料的泊松比，大多數(shù)金屬材料的泊松比為0.3-0.5左右；負(fù)號表示兩者的變化方向相反。將式（13）代入式（12）得： （14）式（14）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)變作用下所產(chǎn)生的電阻的相對變化量。&#

13、160;   (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 （15）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<d。半導(dǎo)體材料之所以具有較大的電阻變化率，是因為它有遠(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)象我們稱之為半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng) 。且不同材質(zhì)的半導(dǎo)體材料在不同受力條件下產(chǎn)生的壓阻效應(yīng)

14、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)，可正可負(fù)，與材料性質(zhì)和應(yīng)變方向有關(guān)，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。本實驗以金屬箔式應(yīng)變片為研究對象

15、。4、箔式應(yīng)變片的基本結(jié)構(gòu)應(yīng)變片是在用苯酚、環(huán)氧樹脂等絕緣材料的基板上，粘貼直徑為0.025mm左右的金屬絲或金屬箔制成，如圖11所示。(a) 絲式應(yīng)變片                                      

16、   (b) 箔式應(yīng)變片圖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： RRK 式中：RR為電阻絲電阻相對變化，K為應(yīng)變靈敏系數(shù),=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、線性度好且易實現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)葍?yōu)點。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

17、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或電流信號一般都采用雙臂或全橋工作。基本電路如圖12（a）、（b）、（c）所示。（a）單臂 （b）半橋 （c）全橋圖12 應(yīng)變片測量電路（a） 單臂UoUU(R4R4)(R4R4R3)R1(R1R2)E（R1R2）（R4R4）R1（R3R4R4）（R3R4R4）（R1R2）E設(shè)R1R2R3R4，且R4R4RR1，RRK。則Uo(14)(R4R4)E(14)(RR)E(14)KE(b) 雙臂(

18、半橋)同理:Uo(12)(RR)E(12)KE(C) 全橋同理:Uo(RR)EKE6、箔式應(yīng)變片單臂電橋?qū)嶒炘韴D 圖13 應(yīng)變片單臂電橋?qū)嶒炘韴D圖中R1、R2、R3為350固定電阻，R4為應(yīng)變片； W1和r組成電橋調(diào)平衡網(wǎng)絡(luò)，供橋電源直流±4V。橋路輸出電壓Uo(14)(R4R4)E(14)(RR)E(14)KE 。三、需用器件與單元：機(jī)頭中的應(yīng)變梁、振動臺；主板中的箔式應(yīng)變片、電橋、±4V電源、差動放大器、F/V電壓表、砝碼； 4位數(shù)顯萬用表（自備）。四、需用器件與單元介紹：熟悉需用器件與單元在傳感器箱中機(jī)頭與主板的布置位置(參閱以上說明書二、實驗箱組成圖)。1、圖1

19、4為主板中的電橋單元。圖中：菱形虛框為無實體的電橋模型(為實驗者組橋參考而設(shè)，無其它實際意義)。R1=R2=R3=350是固定電阻，為組成單臂應(yīng)變和半橋應(yīng)變而配備的其它橋臂電阻。W1電位器、r電阻為電橋直流調(diào)節(jié)平衡網(wǎng)絡(luò)，W2電位器、C電容為電橋交流調(diào)節(jié)平衡網(wǎng)絡(luò)。圖14 電橋單元2、圖15為主板中的差動放大器單元。圖中：左圖是原理圖。其中：IC1-1 AD620是差動輸入的測量放大器(儀用放大器)；IC1-2為調(diào)零跟隨器。右圖為面板圖。圖15 差動放大器原理與面板圖五、實驗步驟：1、 在應(yīng)變梁自然狀態(tài)（不受力）的情況下，用4位數(shù)顯萬用表2k電阻檔測量所有應(yīng)變片阻值；在應(yīng)變梁受力狀態(tài)（用手壓、提振

20、動臺）的情況下，測應(yīng)變片阻值，觀察一下應(yīng)變片阻值變化情況(標(biāo)有上下箭頭的4片應(yīng)變片縱向受力阻值有變化；標(biāo)有左右箭頭的2片應(yīng)變片橫向不受力阻值無變化，是溫度補(bǔ)償片)。如下圖16所示。圖16觀察應(yīng)變片阻值變化情況示意圖2、 差動放大器調(diào)零點：按圖17示意接線。將FV表的量程切換開關(guān)切換到2V檔，合上實驗箱主電源開關(guān)，將差動放大器的撥動開關(guān)撥到“開”位置，將差動放大器的增益電位器按順時針方向輕輕轉(zhuǎn)到底后再逆向回轉(zhuǎn)半圈，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器，使電壓表顯示電壓為零。差動放大器的零點調(diào)節(jié)完成，關(guān)閉主電源。圖17 差放調(diào)零接線圖3、應(yīng)變片單臂電橋特性實驗：將主板上傳感器輸出單元中的箔式應(yīng)變片(標(biāo)有上下箭頭的4片應(yīng)

21、變片中任意一片為工作片)與電橋單元中R1、R2、R3組成電橋電路，電橋的一對角接±4V直流電源，另一對角作為電橋的輸出接差動放大器的二輸入端，將W1電位器、r電阻直流調(diào)節(jié)平衡網(wǎng)絡(luò)接入電橋中(W1電位器二固定端接電橋的±4V電源端、W1的活動端r電阻接電橋的輸出端)，如圖18示意接線(粗細(xì)曲線為連接線)。圖18 應(yīng)變片單臂電橋特性實驗接線示意圖檢查接線無誤后合上主電源開關(guān)，在機(jī)頭上應(yīng)變梁的振動臺無砝碼時調(diào)節(jié)電橋的直流調(diào)節(jié)平衡網(wǎng)絡(luò)W1電位器，使電壓表顯示為0或接近0(有小的起始電壓也無所謂，不影響應(yīng)變片特性與實驗)。 在應(yīng)變梁的振動臺中心點上放置一只砝碼(20g只)，讀取數(shù)顯表

22、數(shù)值，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，記下實驗數(shù)據(jù)填入表1。表1 應(yīng)變片單臂電橋特性實驗數(shù)據(jù)重量(g)電壓(mV)根據(jù)表1數(shù)據(jù)計算系統(tǒng)靈敏度SV/W（V輸出電壓變化量，W重量變化量）和非線性誤差，=m/yFS ×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。實驗完畢，關(guān)閉電源。六、思考題：1、R轉(zhuǎn)換成V輸出用什么方法?2、根據(jù)圖4機(jī)頭中應(yīng)變梁結(jié)構(gòu)，在振動臺放置砝碼后分析上、下梁片中應(yīng)變片的應(yīng)變方向(是拉?還是壓?)?實驗二 應(yīng)變片半橋特性實驗一、實驗?zāi)康模毫私鈶?yīng)變片半橋（雙臂）工作特點及性能。二、基本原理：應(yīng)變片基本原理參閱

23、實驗一。應(yīng)變片半橋特性實驗原理如圖21所示。不同受力方向的兩片應(yīng)變片（上、下二片梁的應(yīng)變片應(yīng)力方向不同）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Uo(12)(RR)E(12)KE 。圖21 應(yīng)變片半橋特性實驗原理圖三、需用器件與單元：機(jī)頭中的應(yīng)變梁、振動臺；主板中的箔式應(yīng)變片、電橋、±4V電源、差動放大器、F/V電壓表、砝碼。四、實驗步驟：除實驗接線按圖22接線即電橋單元中R1、R2與相鄰的二片應(yīng)變片組成電橋電路外。實驗步驟和實驗數(shù)據(jù)處理方法與實驗一完全相同。實驗完畢，關(guān)閉電源。圖22 應(yīng)變式傳感器半橋接線示意圖五、思考題：半橋測量時兩片不同受力狀態(tài)的電阻應(yīng)變

24、片接入電橋時，應(yīng)接在：（1）對邊?（2）鄰邊?為什么?實驗三 應(yīng)變片全橋特性實驗一、實驗?zāi)康模毫私鈶?yīng)變片全橋工作特點及性能。二、基本原理：應(yīng)變片基本原理參閱實驗一。應(yīng)變片全橋特性實驗原理如圖31所示。應(yīng)變片全橋測量電路中，將受力方向相同的兩應(yīng)變片接入電橋?qū)叄喾吹膽?yīng)變片接入電橋鄰邊。當(dāng)應(yīng)變片初始阻值：R1R2R3R4，其變化值R1R2R3R4時，其橋路輸出電壓Uo(RR)EKE。其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差和溫度誤差均得到改善。圖31應(yīng)變片全橋特性實驗原理圖三、需用器件和單元：機(jī)頭中的應(yīng)變梁、振動臺；主板中的箔式應(yīng)變片、電橋、±4V電源、差動放大器、F/V電壓表、砝碼

25、。四、實驗步驟：除實驗接線按圖32接線，四片應(yīng)變片組成電橋電路外。實驗步驟和實驗數(shù)據(jù)處理方法與實驗一完全相同。實驗完畢，關(guān)閉電源。圖32 應(yīng)變片全橋特性實驗接線示意圖五、思考題：應(yīng)變片組橋時應(yīng)注意什么問題?*實驗四 應(yīng)變片單臂、半橋、全橋特性比較一、實驗?zāi)康模罕容^單臂、半橋、全橋輸出時的靈敏度和非線性度，得出相應(yīng)的結(jié)論。二、基本原理：如圖4 （a）、（b）、（c）為應(yīng)變片單臂、半橋和全橋測量電路原理圖。它們輸出電壓分別為：a）單臂UoUU(R4R4)(R4R4R3)R1(R1R2)E（R1R2）（R4R4）R1（R3R4R4）（R3R4R4）（R1R2）E設(shè)R1R2R3R4，且R4R4RR1，

26、RRK。則Uo(14)(R4R4)E(14)(RR)E(14)KE(b) 雙臂(半橋)同理:Uo(12)(RR)E(12)KE(C) 全橋同理:Uo(RR)EKE（a）單臂 （b）半橋 （c）全橋圖4 應(yīng)變測量電路三、需用器件與單元：機(jī)頭中的應(yīng)變梁、振動臺；主板中的箔式應(yīng)變片、電橋、±4V電源、差動放大器、F/V電壓表、砝碼。四、實驗步驟：根據(jù)實驗一、二、三所得的結(jié)果進(jìn)行單臂、半橋和全橋輸出的靈敏度和非線性度分析比較（注意：實驗一、二、三中的放大器增益必須相同）。實驗完畢，關(guān)閉電源。實驗五 應(yīng)變直流全橋的應(yīng)用電子秤實驗一、實驗?zāi)康模毫私鈶?yīng)變直流全橋的應(yīng)用及電路的標(biāo)定。二、基本原理：常

27、用的稱重傳感器就是應(yīng)用了箔式應(yīng)變片及其全橋測量電路。數(shù)字電子秤實驗原理如圖51。本實驗只做放大器輸出Vo實驗，通過對電路的標(biāo)定使電路輸出的電壓值為重量對應(yīng)值，電壓量綱（V）改為重量量綱（g）即成為一臺原始電子秤。圖51 數(shù)字電子稱原理框圖三、需用器件與單元：機(jī)頭中的應(yīng)變梁、振動臺；主板中的箔式應(yīng)變片、電橋、±4V電源、差動放大器、F/V電壓表、砝碼。四、實驗步驟：1、差動放大器調(diào)零點：按圖52示意接線。將FV表的量程切換開關(guān)切換到2V檔，合上實驗箱主電源開關(guān)，將差動放大器的撥動開關(guān)撥到“開”位置，將差動放大器的增益電位器按順時針方向輕輕轉(zhuǎn)到底后再逆向回轉(zhuǎn)半圈，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器，使數(shù)顯表

28、顯示0.000V。差動放大器的零點調(diào)節(jié)完成，關(guān)閉主電源。圖52 差放調(diào)零接線圖2、按圖53接線，檢查接線無誤后合上主電源開關(guān)。在振動臺無砝碼時，調(diào)節(jié)電橋中的W1電位器，使數(shù)顯表顯示為0.000V。將10只砝碼全部置于振動臺上（盡量放在中心點），調(diào)節(jié)差動放大器的增益電位器，使數(shù)顯表顯示為0.200V(2V檔測量)或0.200V。圖53電子秤實驗接線示意圖3、拿去振動臺上的所有砝碼，如數(shù)顯電壓表不顯示0.000V則調(diào)節(jié)差動放大器的調(diào)零電位器，使數(shù)顯表顯示為0.000V。再將10只砝碼全部置于振動臺上（盡量放在中心點），調(diào)節(jié)差動放大器的增益電位器，使數(shù)顯表顯示為0.200V(2V檔測量)或0.200V。4、重復(fù)3步驟的標(biāo)定過程，一直到精確為止，把電壓